Evaluación de las capacidades foto catalíticas de oxidación y reducción de concentrados de ilmenita obtenidos de arenas negras de barbacoas(Nariño)

Abstract

La ilmenita FeTiO3 es un mineral utilizado como fuente natural de óxido de titanio (IV) y del cual Colombia cuenta con recursos potenciales. Debido a su ancho de banda prohibida (Eg = 2,58-2,9 eV) y a su relativamente fácil extracción a partir de arenas negras, la ilmenita podría representar una alternativa asequible y adecuada para aplicaciones en fotocatálisis. En el presente trabajo se evaluó la actividad fotocatalítica de concentrados de ilmenita. Las muestras fueron obtenidas de un depósito de arenas negras de Barbacoas (Nariño, Colombia) por concentración gravimétrica en una mesa Wilfley (0,6 L/s, 11-14°) seguida de separaciones magnética en seco o electromagnética en húmedo (4 A, 0,5 V). El contenido de los concentrados fue determinado mediante difracción de rayos X, su morfología y tamaño de grano promedio fueron analizados por microscopía electrónica de barrido y su ancho de banda fue estimado a partir de los espectros de reflectancia difusa UV-Vis y de fotoluminiscencia. La actividad fotocatalítica de los concentrados fue evaluada tanto en la reducción como en la oxidación de naranja de metilo en solución acuosa con radiación UV. Los valores de ancho de banda obtenidos revelan la capacidad de la ilmenita de absorber radiaciones de luz visible. Los resultados evidencian el potencial de la ilmenita como fotocatalizador, alcanzando el 99% de degradación del colorante en 50 minutos por oxidación y 20 minutos por reducción. El comportamiento de los diferentes concentrados evaluados se atribuye a la tasa de recombinación y la presencia de aislantes (zircón y cuarzo) en las muestras. La actividad fotocatalítica de los concentrados puede ser mejorada disminuyendo su tamaño a escala nanométrica.