Efecto del material base (Ti y Ti6Al4V) sobre la actividad fotocatalítica de arreglos de nanotubos basados en TiO2 preparados por anodización

Abstract

En el presente trabajo de investigación se estudió el efecto del vanadio y aluminio contenidos en láminas de Ti6Al4V en las propiedades fotocatalíticas de nanotubos de TiO2 crecidos mediante la anodización de dicha aleación. A 20 V y 30V y tiempos de 60 min y 90 min fue posible obtener estructuras con morfología nanotubular sobre la fase propia de la aleación mientras que en la fase rica en vanadio , el óxido formado es inestable y se solubiliza en el electrolito causando que la capa de óxido formada no sea uniforme. Para tiempos de 120 min y 150 min, los nanotubos colapsan y se forma una capa de aglomerados de óxido. En comparación con el anodizado de láminas de Ti, sobre Ti6Al4V se obtuvieron nanotubos de menor longitud, pero de mayor diámetro. En cuanto a la estructura, se confirmó que los nanotubos son un óxido mixto TiO2/VO2-V2O5 y Al2O3 en proporciones similares a las del metal en la aleación (Ti>Al>V). A pesar de que las muestras preparadas a 30V mostraron un desplazamiento hacia la región visible en el espectro de absorción, no fue posible remover bajo radiación UV o Visible el diclofenaco usado como molécula modelo luego de que se determinara su presencia en aguas residuales del Área Metropolitana de Bucaramanga. La baja cristalinidad de la anatasa formada y el exceso de óxidos de vanadio y aluminio proporcionan una posible explicación al comportamiento del material. A pesar de que el TiO2-anatasa se haya formado, la presencia de la alúmina, que actúa como aislante, evita que los electrones se desplacen a la superficie y se puedan formar especies oxidantes necesarias para la remoción del fármaco. Por otra parte, el V2O5 formado actúa como centro de recombinación de cargas limitando también la formación de radicales.