Evaluación del efecto del flúor como co-dopante deltio2-n en el proceso fotoelectrocatalítico bajo luz visible de reducción de mercurio y oxidación de cianuro

Abstract

El objetivo de este proyecto fue evaluar el efecto del flúor como codopante del TiO2-N en el proceso fotoelectrocatalítico bajo luz visible de reducción de mercurio y oxidación de cianuro. Por tanto, el desarrolló experimental del proyecto se dividió en dos etapas: Obtención de las condiciones más adecuadas para la síntesis de los fotoánodos y polvos de TiO2-N-F y la evaluación de tales fotoánodos en proceso de remoción fotoelectrocatalítica de cianuro y mercurio en soluciones sintéticas. En la primera etapa se estudiaron las variables: relación molar titanio-flúor (Ti:F) y temperatura de calcinación. Los polvos obtenidos se caracterizaron por DRX, y espectroscopias EDS, FTIR y UV-vis. La actividad fotoelectrocatalítica de los fotoánodos se evaluó en una celda de dos electrodos mediante degradación de naranja de metilo y bajo iluminación de luz visible, se estableció un potencial de 2,0 V. Los fotoánodos con mayor actividad fotoelectrocatalítica se obtuvieron empleando una relación molar Ti:F 1:1.5 y temperatura de calcinación de 400°C. Utilizando tal fotoánodo en el proceso fotoelectrocatalítico de remoción de cianuro y mercurio, se logró la oxidación del 71,42% de CN- y la reducción del 76,26% de Hg (II), presentes en una solución sintética, con concentración de 546 ppm de CN- y 250 ppm de Hg (II); comprobándose así la efectividad de los fotoánodos de TiO2-N-F en tal sistema. Los resultados evidenciaron un efecto sinérgico del dopaje conjunto del TiO2 con nitrógeno y flúor, comprobándose que el aumento de la actividad fotoelectrocatalítica del del TiO2 N-F está relacionada con el aumento de la cristalinidad y mayor retención del nitrógeno durante la sinterización.