Efecto de la temperatura de calcinación de nanotubos de tio2 sobre su actividad foto catalítica y sus propiedades fotoelectroquímicas

Abstract

Los nanotubos de TiO2 desarrollados por el método de anodización a partir de un sustrato metálico de Ti han atraído un amplio interés científico debido a una diversa gama de aplicaciones. En este trabajo se estudia la influencia de la temperatura de calcinación de los nanotubos de TiO2 sobre las propiedades morfológicas, fotoelectroquímicas y la actividad fotocatalítica. Estos nanotubos fueron preparados mediante la técnica de anodización electroquímica, a partir de una lámina de titanio en una solución compuesta por 0.2 M NH4F, 10% H2O y etilenglicol como solvente. El potencial aplicado y el tiempo de anodización fueron 30 V y 120 min, respectivamente. Los nanotubos fueron calcinados a tres temperaturas: 400°C, 500°C y 600°C. Las propiedades morfológicas como el diámetro interno y el grosor de la pared se determinaron mediante SEM. Se estudió el efecto de la temperatura sobre las propiedades fotoelectroquímicas de los nanotubos de TiO2 utilizando pruebas de OCP, LSV, EIS y CA, llevadas a cabo bajo radiación UV en dos electrolitos: 0.1 M Na2SO4 y 0.1 M Na2SO4 + 1 M de Metanol. La actividad fotocatalítica se evaluó mediante la degradación en solución acuosa de metanol bajo irradiación con luz ultravioleta (en experimentos de 1 h). Los resultados muestran la máxima formación de formaldehído a una velocidad de reacción mayor con los nanotubos calcinados a 500°C. La adición de metanol al electrolito se obtuvo una menor resistencia a la transferencia de carga, una duplicación en la generación de fotocorriente y un mejor transporte de pares electrón-hueco, lo cual está relacionado directamente con la oxidación de moléculas de metanol en la superficie de los nanotubos de TiO2. 1