Efecto de las propiedades ópticas y superficiales del tio2 dopado con la, ce, pr, nd, sm, eu, gd en la fotodegradación de cristal violeta naranja de metilo

Abstract

La fotocatálisis ha sido ampliamente estudiada en muchas investigaciones, debido a su gran aplicación para el tratamiento de aguas contaminadas. El TiO2 es el material más empleado en aplicaciones de fotocatálisis, debido a sus excepcionales propiedades ópticas y electrónicas, estabilidad química, no toxicidad y bajo costo. El dopaje del dióxido de titanio constituye una segunda generación de fotocatalizadores que pueden ser activados incluso con radiación solar. La síntesis del TiO2 nanoparticulado dopado con los elementos de transición interna y sus propiedades fotocatalíticas aun no han sido muy estudiados. El dopaje puede afectar la superficie y las propiedades ópticas de los materiales, que en principio son las responsables del aumento o detrimento de la actividad fotocatalítica. En este trabajo el dióxido de titanio dopado con lantánidos, TiO2-Ln (Ln = La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd de 0,1 y 0,3 % peso) fueron preparados por el método sol-gel. Las fases estuvieron identificadas por difracción de rayos X (DRX) y espectroscopia Raman. Propiedades ópticas como la energía de band-gap (Eg) y absorción de luz visible (VLA, Visible Light Absortion) fueron estimadas por espectroscopia de reflectancia difusa UV-VIS. Propiedades superficiales como: área superficial relativa determinada por análisis BET y el potencial zeta por medida electroforética. Las actividades fotocatalíticas estuvieron evaluadas usando naranja de metilo y cristal violeta, dos colorantes de carga eléctrica opuesta a dos pH diferentes. En general los catalizadores de TiO2-Ln presentan un aumento significativo de la actividad bajo condiciones de reacción adecuadas, la superficie de los catalizadores se ve afectada por el pH mejorando la adsorción de los colorantes con carga eléctrica opuesta.