Degradacion fotoelectroquimica de azul de metileno con un electrodo de TiO2 / ITO

JUAN M. FERNÁNDEZ; BEATRIZ A. LÓPEZ DE MISHIMA; CLAUDIO BORSARELLI

Salta

Congreso; XVI CONGRESO ARGENTINO DE FISICOQUÍMICA Y QUÍMICA INORGÁNICA; 2009

Asociación Argentina de Investigación Fisicoquímica

Los reactores fotocatalíticos, cuyo diseño requiere la utilización de sólidos en suspensión, implican un proceso de separación y recuperación del catalizador. El empleo de catalizadores soportados sobre un sustrato evita esta etapa de separación, pero el transporte de materia (reactivos y productos) hacia y desde el catalizador puede limitar la velocidad de fotodegradación [1] y  disminuir la eficiencia fotónica ηph [2]. Una vía para aumentar ηph es la aplicación de un potencial eléctrico controlado, lo cual minimiza la recombinación de los pares e- - h+ fotogenerados. Esto es posible cuando se utilizan sustratos conductores para soportar el catalizador. En este trabajo se estudió la fotoelectrodegradación del colorante azul de metileno (MB) utilizando electrodos de TiO2 soportados sobre vidrios conductores ITO, mediante metodología sol-gel usando Butóxido de titanio como precursor. Los electrodos soportando los soles estables se prepararon por dip coating, Como celda electroquímica se utilizó una celda de fluorescencia de cuarzo (1cm paso óptico), utilizando una placa de Pt como contraelectrodo, y Ag/AgCl como referencia. Los cambios espectrales de MB (6 µM en buffer fosfato 0.5 M pH 6.8) se siguieron in situ mediante un espectrofotómetro de fibra óptica con iluminación a 90 º con una lámpara de arco de Xe con filtro de interferencia a 360 nm. Las medidas electroquímicas fueron realizadas con un potenciostato-galvanostato LYP M11. Los experimentos de voltamperometría cíclica y cronoamperometría para el buffer soporte mostraron picos de oxidación a 450 mV y de reducción a 280 mV tanto para el sistema bajo iluminación y en ausencia de luz. En presencia del colorante y sin irradiación del catalizador, hay un desplazamiento de estos picos hacia 590 mV y 160 mV respectivamente. Cuando se iluminó el sistema MB / PBS, se observó un pico de oxidación en 290 mV atribuible a procesos superficiales de fotoelectroxidación del colorante. En presencia de un salto de potencial de 300 mV se observó un aumento de la velocidad de degradación de MB comparado con el obtenido en ausencia de potencial. Referencias [1] ? S. Bilmes, R. Candal, A. Arancibia, B. Loeb. ?Eliminación de Contaminantes por FH?, Cap.8, (CYTED) [2] ? C. Wang, J. Rabani, D. Bahnemann, J. Dohrmann. ?Photonic Efficiency and quantum yield of formaldehyde formation from methanol in presence of various TiO2 photocatalysts?. Journal Photochem. Photobiol. A 148(2002)169-176