Incorporación de nanopartículas de plata a recubrimientos mesoporosos de TiO2 y su caracterización fotocatalítica

M.V. ROLDÁN; N. PELLEGRI; Y. POINTEL; , A. DURÁN,; Y. CASTRO

Burgos

Congreso; LII Congreso Anual Burgos 2012 de la Sociedad Española de Cerámica y Vidrio; 2012

Universidad de Burgos

La fotocatálisis heterogénea es una de las tecnologías más eficientes a la hora de eliminar contaminantes orgánicos. Dentro de los fotocatalizadores el óxido de TiO2 es uno de los semi-conductores más utilizados por sus numerosas ventajas: propiedades de transferencia electrónica foto-inducidas asociadas a la fase metaestable anatasa, alta estabilidad química, no tóxico y bajo coste. Las tendencias actuales en investigación en fotocatálisis se enfocan al tratamiento de descontaminación de aire, agua o suelo, para procesos de autolimpieza e incluso para aplicaciones biocidas. A pesar de las buenas propiedades del TiO2, la actividad fotocatalítica depende en gran medida del potencial redox y de la vida útil del par electrón-hueco. La modificación de estos parámetros mejoraría la velocidad de reacción y la eficacia del fotocatalizador. Por eso se plantean distintas estrategias como: la modificación del semiconductor mediante el aumento de la superficie específica, la manipulación de la estructura cristalina, la generación de vacantes, el dopaje con otros elementos o la funcionalización de la interfase. En este trabajo se plantea aumentar la accesibilidad del fotocatalizador preparando materiales altamente porosos con una estructura y un tamaño de poro controlado introduciendo agentes directores de estructura (surfactantes) en la síntesis del sol. De esta forma, se incrementará la capacidad de adsorción y accesibilidad del contaminante, al aumentar la superficie específica del TiO2. Por otro lado, se incorporarán nanopartículas de plata para mejorar la eficiencia de separación de los pares electrón / hueco e incrementar la eficiencia de transferencia en los portadores de carga. Para conseguir estos objetivos se prepararon recubrimientos de TiO2 mesoporosos por el método sol-gel combinado con el método EISA sobre sustratos de vidrio, que fueron posteriormente infiltrados con una solución de nitrato de plata. Se presenta la caracterización de los recubrimientos mediante UV-vis, difracción de rayos X y elipsometría espectral. La actividad fotocatalítica se evalúa siguiendo la degradación de naranja de metilo mediante espectroscopia UV-vis y luz solar.