Estudio electroquímico de las propiedades fotoelectrocatalíticas bajo luz visible de películas de óxido de titanio dopado con nitrógeno y flúor en la oxidación de cianuro
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Date
2015
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Publisher
Universidad Industrial de Santander
Abstract
En el presente trabajo de investigación se estudiaron las propiedades fotoelectrocatalíticas de películas de TiO2-NF soportadas sobre láminas de acero inoxidable AISI 304. Para ello se emplearon soles de TiO2 modificados con trietilamina (TEA) y NH4F, que posteriormente, fueron sometidos a un tratamiento hidrotérmico y una calcinación a 400°C. Inicialmente, se prepararon fotocatalizadores en polvo y soportados, con el objetivo de evaluar el proceso fotocatalítico y el fotoelectrocatalítico sobre el colorante naranja de metilo bajo luz visible. Los resultados mostraron que la eliminación del colorante se debe a la acción de los radicales, superóxido e hidroxilo, generados de manera indirecta en la superficie del material. Sin embargo, los polvos modificados únicamente con TEA exhibieron la mejor actividad fotocatalítica, debido a que este agente dopante genera propiedades superficiales superiores, lo que fue evidente en los análisis BET y de potencial Zeta. Por otra parte, en el proceso fotoelectrocatalítico, las películas tratadas con TEA y NH4F presentaron la mayor eficiencia, debido a que, el codopaje del TiO2, además de aumentar la fotoactividad bajo luz visible, por la generación de estados localizados dentro del band gap, favorece el incremento de la hidrofilicidad y la formación de radicales hidroxilo, relacionados con las especies de flúor. Finalmente, se evalúo la actividad fotoelectrocatalítica en soluciones sintéticas de cianuro. Los experimentos se llevaron a cabo imponiendo un potencial de 0.97 V vs SCE en presencia de luz visible. Las películas codopadas presentaron los porcentajes de degradación más elevados durante 150 minutos. En este sistema, el mecanismo de oxidación involucra el proceso de transferencia de carga directa de los portadores de carga fotogenerados, lo que fue observado en el aumento de registros de corriente. Contrario a lo que ocurre en el colorante, donde la generación indirecta de radicales es responsable del proceso de oxidación. _____________________________________
Description
Keywords
Fotocatálisis, Fotoelectrocatálisis, Sol-Gel, Tratamiento Hidrotérmico, Tio2-Nf, Caracterización Electroquímica, Degradación De Naranja De Metilo, Oxidación De Cianuro.