Efecto del material de soporte y su tratamiento superficial sobre el comportamiento de fotoánodos de Ti02 en la degradación de naranja de metilo

Abstract

Se llevó a cabo el estudio de diferentes pretratamientos superficiales realizados sobre mallas de acero inoxidable AISI 304 y titanio, para determinar cómo afectan la actividad fotocatalítica (PCA, por su siglas en inglés) de películas de TiO2 anódicas soportadas por el método sol-gel dip-coating. El precursor empleado para recubrir los sustratos metálicos fue isopropóxido de titanio modificado con tiourea. Los sustratos metálicos se trataron mediante los siguientes procedimientos: a) sand-blasting, b) decapado, c) hidroxilación y d) pasivación. Los materiales de electrodo preparados se caracterizaron por espectroscopia de fotoelectrones de rayos X (XPS), microscopía electrónica de barrido de emisión de campo (FESEM) y voltamperometría en la oscuridad y bajo iluminación con irradiación UVA-vis. La PCA de los electrodos de TiO2 modificados se evaluó mediante la degradación fotocatalítica de naranja de metilo asistida electroquímicamente. Los resultados de XPS revelaron que el N y S se incorporaron a la red de TiO2. Las observaciones por FESEM mostraron que la rugosidad superficial y el grosor de las películas varían dependiendo del tratamiento superficial. La caracterización voltamperométrica y XPS de películas de TiO2 co-dopadas N-S soportadas sobre acero inox-Fe2O3/FeOOH. La contaminación con hierro de las películas de N,S-TiO2 procedentes del acero inoxidable fue perjudicial para la degradación del naranja de metilo debido a la baja actividad fotocatalítica que logra desarrollar el material. Los pretratamientos que mejoraron la PCA de las películas de N,S-TiO2 sol-gel fueron, en el caso del acero inoxidable el sand-blasting seguido de pasivación con ácido nítrico, mientras en el titanio fue el decapado con ácido fluorhídrico durante 20s. Las más altas fotocorrientes y PCA se obtuvieron con el sustrato de titanio.