Estudio fotoquímico y electroquímico de los procesos de transferencia de carga en nanopartículas núcleo coraza SnO2-TiO2 en la oxidación fotocatalítica de naranja de metilo

Abstract

El naranja de metilo es una sustancia recalcitrante que contamina el agua debido a las descargas de aguas residuales generadas por la industria textil. La oxidación fotocatalítica de este colorante representa una alternativa para tratar los efluentes hídricos contaminados. Con la perspectiva de seleccionar fotocatalizadores es necesario contar con un método que permita determinar cuál es el más eficiente en términos de actividad catalítica, la cual está directamente relacionada con la transferencia de carga. Por tanto, en este trabajo se sintetizaron nanopartículas tipo núcleo-coraza de SnO2-TiO2 con 1%, 6% y 12% de SnO2, los cuales se nombran aquí como 1ST, 6ST y 12ST. Los óxidos compuestos fueron dispersados en una matriz de grafito para formar un electrodo de pasta de carbono, que es una matriz apropiada para caracterizar estos materiales en una condición similar a como son se usan como fotocatalizadores. Los materiales fueron caracterizados por voltamperometría cíclica, potencial de circuito abierto y espectroscopía de impedancia electroquímica. Las observaciones por microscopía de transmisión muestran que se obtuvieron nanopartículas de SnO2 (fase casiterita) rodeadas de TiO2 (fase anatasa). El óxido compuesto con 6% de SnO2 presenta la menor resistencia a la trasferencia de carga y menor recombinación de los pares electrón-hueco fotogenerados.