Desarrollo de películas de n-tio2/ogr soportadas en acero inoxidable y su caracterización fotoelectroquímica en la oxidación de fenol bajo luz visible

Abstract

Se obtuvieron películas delgadas de dióxido de titanio dopado con nitrógeno y óxido de grafeno (N-TiO2/OGR) a partir del método sol-gel y se depositaron mediante la técnica de recubrimiento por inmersión (dip-coating) en láminas de acero inoxidable AISI304. El óxido de grafeno reducido se obtuvo mediante la oxidación de grafito utilizando el método de Hummers y una posterior reducción empleando hidrazina, la caracterización del material resultante se realizó por espectroscopia Raman. Las micrografías FESEM muestran películas agrietadas debido a la tensión térmica durante el proceso de calentamiento. Los resultados de GIXRD mostraron la fase cristalina anatasa para las películas de TiO2 y N-TiO2. La voltamperometría cíclica (VC) mostró que la pasivación del acero inoxidable AISI304 ocurre en todos los casos de estudio debido a la formación de óxidos de hierro y cromo, y es un efecto indeseable en las películas de N-TiO2/OGR. Las mediciones de potencial a circuito abierto muestran la fotorrespuesta de las películas delgadas, las cuales presentan una mejor fotorrespuesta para las películas de N-TiO2/OGR. Las pruebas de voltamperometría lineal nos permitieron comparar el desempeño de las películas delgadas con el acero inoxidable AISI304 y el acero inoxidable AISI304 calcinado, mostrando un efecto protector en las láminas con películas de TiO2 depositadas. El fenol se utilizó como moléucla modelo en la oxidación, la voltamperometría de barrido lineal mostró los picos característicos para esta reacción en todas las películas estudiadas. Las películas delgadas de TiO2 muestran un desempeño eficiente como fotoánodos durante la oxidación de fenol con luz visible, con una degradación del 45% para las películas de N-TiO2/3Ogr, el cual fue el mejor de los casos de estudio.