Resistencia mecánica de recubrimientos nanotubulares de TiO2 como fotocatalizadores

MARÍA L. VERA; HERNÁN D. TRAID; EDGAR R. HENRIKSON; ANABELA N. DWOJAK; MARTA I. LITTER; CARLOS E. SCHVEZOV; ROSENBERGER MARIO ROBERTO

Congreso; 3° Congreso Latinoamericano de Ingeniería, CLADI. CONFEDI; 2021

En el marco de un proyecto de desarrollo de fotocatalizadores de TiO2 soportadodestinados a su uso en reactores para la descontaminación de efluentes, se evaluaronlas propiedades mecánicas de recubrimientos nanotubulares de TiO2. Losrecubrimientos se sintetizaron por oxidación anódica de titanio de pureza comercial, enuna solución de 0,6% p/p de fluoruro de amonio y 3,5% p/p de agua en etilenglicol,aplicando voltajes de 20 a 60 V durante 2 h y posterior tratamiento térmico a 450 ºC.Los recubrimientos se caracterizaron por microscopía electrónica de barrido (MEB) ydifracción de rayos X. La adherencia se evaluó mediante la técnica de tape test(ASTM-D3359). Para evaluar la resistencia a la erosión, se realizó un estudioacelerado (10 h) en una máquina de erosión de circuito cerrado, con recirculacióncontinua de fluido conteniendo partículas de CSi en suspensión. Las escarasresultantes en los recubrimientos se inspeccionaron usando lupa, microscopiometalográfico y MEB.Se obtuvieron recubrimientos nanotubulares de TiO2 (fase anatasa) cuyos diámetros(40 a 97 nm), espesores de pared (14 a 21 nm) y longitudes (1 a 15 μm) aumentaroncon el voltaje de anodización. Con el tape test se observó desprendimiento de losrecubrimientos sintetizados a partir de 50 V. Las escaras de erosión evidenciaroncambios en la morfología de los nanotubos por deformación plástica del óxido pero, enningún caso, se observó desprendimiento del mismo. Los recubrimientosnanotubulares obtenidos a menores voltajes (hasta 40 V) resultaron mecánicamenteresistentes para el diseño de fotorreactores con TiO2 soportado.