Oxidación fotocatalítica de cianuro con nanopartículas de óxido de titanio(IV) dopado con metales de transición sintetizadas por el método sol-gel
Loading...
Date
2009
Authors
Pedraza Avella, Julio Andrés
Advisors
Páez Mozo, Édgar Alberto
Gómez Romero, José Ricardo
Martínez Ortega, Fernando
Evaluators
Laverde Cataño, Dionisio Antonio
Niño Gómez, Martha Eugenia
Vera López, Enrique
Candal, Roberto Jorge
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Universidad Industrial de Santander
Abstract
Este trabajo constituye una investigación fundamental sobre la oxidación fotocatalítica de CN- con materiales basados en TiO2 capaces de ser activados con radiación VIS. En el primer capítulo se analiza la problemática de las aguas contaminadas con CN- y se presenta la fotocatálisis heterogénea como una solución alternativa. El segundo capítulo contiene un estudio fotoelectroquímico, usando electrodos de TiO2-pasta de carbono, encaminado al discernimiento de la ruta por la cual procede la oxidación fotocatalítica de CN- sobre TiO2. En ausencia de limitaciones de transferencia de masa, se encontró que ésta transcurre preferentemente a través de fotohuecos que vía radicales hidroxilo fotogenerados. El tercer capítulo describe la síntesis sol-gel de nanopartículas de TiO2-dopado con metales de transición (TiO2-M, M = Cr, Mo, Cu y V, al 0.1, 0.5, 1.0 y 5.0% m/m) capaces de absorber radiación VIS. Con base en la caracterización estructural y espectroscópica, se identificó la ocurrencia de procesos redox en los dopantes durante la preparación y el tratamiento térmico. Las propiedades optoelectrónicas de los materiales preparados se atribuyeron a la formación de centros de color. En el cuarto capítulo se correlacionan las características de adsorción de CN- y absorción de radiación VIS de los materiales TiO2-M 1.0% (M = Cr, Fe, Co y Cu) con su fotoactividad bajo radiación UV-VIS y VIS. El quinto capítulo está consagrado a la identificación de intermediarios y productos usando TiO2-M 0.5% (M = Mo y Cu). Se evidenció el efecto positivo del dopaje con metales de transición en la oxidación avanzada de CN-. En el sexto capítulo se comparan las eficiencias fotónicas de los fotocatalizadores más activos, TiO2-M 0.1% (M = Cr, Mo y Cu), y se analiza el efecto del depósito adicional de metales nobles (Pt y Au). En el séptimo capítulo se presentan las conclusiones generales del trabajo.
Description
Keywords
Dióxido de titanio, Cianuro en soluciones acuosas, Técnicas electroanalíticas, Dopaje catiónico, Absorción de luz visible, Adsorción y fotoactividad, Oxidación avanzada, Eficiencia fotónica