Evaluación del Proceso de Decoloración de Soluciones de Naranja de Metilo por Adsorción y Fotoelectrocatálisis Empleando el Sistema TiO2-N-F/CVR

Abstract

La contaminación de fuentes hídricas debido a la injerencia del desarrollo humano es una problemática de interés global. Hoy en día contaminantes provenientes de diferentes actividades humanas, industriales y agrícolas representan un peligro para la salud y el medio ambiente que constantemente desafían las tecnologías de remediación del agua. Un grupo de técnicas conocidas como procesos avanzados de oxidación (PAO), destacan por su elevada capacidad para formar especies oxidantes activas, como el *OH y O2* que tienen la capacidad de oxidar contaminantes en CO2 y H2O sin subproductos. Entre los PAO la fotocatálisis y fotoelectrocatálisis (FEC) fueron seleccionadas en este trabajo para evaluar la capacidad de descontaminación de naranja de metilo (NM), mediante la síntesis de un fotoánodo compuesto de TiO2 dopado con Nitrógeno y Flúor (TiO2-N-F) soportado en carbón vitreo reticulado (CVR). La FEC permite inhibir etapas de recombinación de pares electrón-hueco al aplicar un potencial prolongando al sistema fotocatalítico, mejorando así la capacidad oxidativa del fotoánodo. Por ello, se evaluaron características fisicoquímicas y fotoelectrocatalíticas mediante espectroscopía UV-VIS, Raman, FTIR, SEM-EDS, además, técnicas electroquímicas como voltamperometría cíclica (CV) y voltamperometría lineal (LSV), con la finalidad de mostrar el impacto que genera el uso de espumas de carbón vítreo como soporte de películas de TiO2-N-F y su rendimiento en la degradación de contaminantes. En esta contribución se encontró que el fotoánodo 3D desarrollado en el Grupo de Investigación en Desarrollo y Tecnología de Nuevos Materiales (GIMAT) de la Universidad Industrial de Santander es eficiente en la degradación de NM y exhibe sinergia entre las propiedades del CVR y el semiconductor dopado, obteniendo una elevada capacidad adsorbente del sistema.