Desarrollo de películas porosas de tio2 sobre vidrio conductor ito por el método sol-gell para su uso como fotoanodo en celdas fotoelectroquímicas

Abstract

Una de las rutas más utilizadas para la elaboración de TiO2 soportado sobre un sustrato es el proceso SolGel, debido a las bajas temperaturas de sinterización requeridas, versatilidad del proceso y homogeneidad a nivel molecular. Sin embargo, las películas elaboradas por SolGel son generalmente agrietadas y tienen baja área superficial debido a su baja porosidad. La utilización de ciertos dentro de la ruta SolGel puede generar, tras tratamientos térmicos, películas porosas y sin grietas, lo cual conlleva a actividades catalíticas superiores respecto a las películas tradicionales. Se depositaron películas delgadas de dióxido de titanio (TiO2) sobre sustratos de vidrio cubierto con óxido de indio y estaño (ITO) por el proceso solgel y la técnica dipcoating. Los soles se prepararon utilizando isopropóxido de titanio IV (TIPT) como precursor del titanio, 2propanol como solvente y acetilacetona (AcAc) como agente estabilizante. Las variables estudiadas en este trabajo fueron: la concentración y tipo de polietilenglicol empleado (12 g/L PEG 3350, 24 g/L PEG 3350, 12 g/L PEG 8000 y un blanco sin adición de PEG), y el número de capas de TiO2 depositadas (1,3 y 5capas). Las anteriores variables influyen en las características ópticas, morfológicas y en la actividad catalíticas de las películas. Con el fin de evaluar el efecto de las anteriores variables en la actividad foto y electrofotocatalítica de las películas delgadas de dióxido de titanio, se realizaron estudios de fotooxidación de metilnaranja (MN) y de reducción fotoelectrolítica de ion cobre (Cu) en soluciones acuosas cianuradas. Se determinó que la mejor actividad se logra modificando las películas con 24 g/L PEG 3350. Las películas con 5 capas mostraron el mejor desempeño en la fotocatálisis y las películas con 1 capa el mejor desempeño en la electrofotocatálisis.