Síntesis de titanatos de hierro (fextiyoz) por el método sol-gel y evaluación de su actividad foto catalítica

Abstract

Se sintetizaron fotocatalizadores basados en titanatos de hierro con contenido de pseudobrookita (Fe2TiO5); pseudorutilo (Fe2Ti3O9) e ilmenita (FeTiO3) por el método sol gel, empleando 6 rutas de síntesis diseñadas para evaluar el efecto del orden de mezclado, la concentración de agente quelante y la relación solvente/agua en las propiedades fisicoquímicas de los materiales. Los polvos sintetizados fueron caracterizados mediante Difracción de Rayos X (DRX) para identificar las fases presentes en su estructura cristalina, Microscopía Electrónica de Barrido (SEM) para estudiar su morfología, Espectroscopía de Reflectancia Difusa (UVVis DRS) y Fisisorción para determinar su ancho de banda y área superficial, respectivamente. Los resultados del análisis semicuantitativo DRX mostraron que los materiales estaban compuestos por mezclas con concentraciones de titanatos de hasta 70%, además de las fases cristalinas hematita, rutilo y anatasa. Se plantearon los mecanismos de reacción seguidos durante las rutas de síntesis, los cuales dependieron estrechamente del orden de mezclado y, a su vez, se determinó la influencia de la concentración de agente quelante en el control de la cinética de las reacciones propias del método solgel (hidrólisis y policondensación). Se evaluó la actividad fotocatalítica bajo irradiación de luz visible de los materiales de mayor pureza y se determinó que su desempeño fotocatalítico, en la degradación de CN- es superior al del TiO2 Degussa P25. También se observó que los materiales de mayor área superficial (4131 m2/g) y ancho de banda prohibida (2,82,9 eV) lograron remover los mayores porcentajes de