Degradación fotocatalítica de tinturas textiles mediante TiO2 decorado por fotodeposición de nanopartículas de Ag

MONASTERIO, F.E.; MORÁN VIEYRA, F.E.; BORSARELLI, C.D.

San Miguel de Tucumán

Encuentro; III Reunión de Fotobiólogos Moleculares Argentinos ? GRAFOB 2016; 2016

UNT

Actualmente, a nivel industrial se utiliza una combinación de procesos anaeróbicos-aeróbicos para tratar los efluentes de la industria textil, fuente de múltiples contaminantes orgánicos como las tinturas. Sin embargo estospresentan limitaciones en cuanto a la degradación de compuestos orgánicos complejos. Es por eso que los procesos de oxidación avanzada (AOP) han cobrado importancia, ya que tienen la ventaja de provocar la descomposición de tinturas sin la obtención de productos secundarios indeseables [1].Existen diversos materiales capaces de provocar AOP, siendo el dióxido de titanio TiO2 el más atractivo por varias ventajas comparativas [2]. Si bien el TiO2 es eficiente como fotocatalizador en AOP, posee una baja capacidad para absorber la fracción visible de la luz solar, por lo que se buscan estrategias de modificación de este semiconductor que le permitan un mayor aprovechamiento del espectro visible solar [3]. La decoración de TiO2 con nanopartículas (NP) de metales nobles, son una alternativa ventajosa porque tienen la capacidad deabsorber luz visible mediante resonancia por plasmón superficial, logrando una mejora de la actividad fotocatalítica del semiconductor [4].En este trabajo se analizó la actividad fotocatálitica de un nuevo nano-compuesto sintetizado a partir de TiO2 con la incorporación superficial (?decorado?) de AgNP para degradación de naranja de metilo (NM), un colorante textil que no se degrada en aguas mediante los procesos de tratamiento de efluentes anaeróbicosaeróbicos [2].Se empleó TiO2 comercial (Rutilo 20%/Anatasa 80%, Degussa P25). La deposición de AgNP se realizó a partir de una solución de AgNO3 (18 mM, Sigma-Aldrich), mediante excitación de TiO2 con luz UVA (λex = 360±20 nm) obtenida de una lámpara de arco de Xe de 175 W (Luzchem Canadá) que pasa por un filtro UG11.El tamaño de partícula y el potencial Z fueron caracterizados mediante DLS con un equipo HORIBA SZ-100 (USA).La degradación fotocatalítica del NM (Mallinckrodt Baker Inc) se realizó en un banco óptico de fotólisis con lámpara de arco de Xe sin intermediación de filtros (simulación espectro de radiación solar). La degradación deNM se monitoreó por cambios de su espectro de absorbancia, con detección entre 230-800 nm (USB2000 de Ocean Optics, USA).Síntesis del nanofotocatalizador TiO2@AgNP: Se evaluaron diferentes concentraciones TiO2 (5, 15, 25, 35, 50 y 60 mg/L) para su modificación con AgNO3 (18 mM). Se observó que el aumento de la concentración de TiO2 favorece la formación de AgNP detectado por la banda de absorción centrada a 470 nm, producto del aumento de la disponibilidad de sitios reductores (e-) fotogenerados.Evaluación de la actividad fotocatalítica: Los cambios espectrales indican una mineralización completa de NM y no se observó la formación de nuevas bandas de en la región UV. El material TiO2@AgNP (1:7) presentó una mejora de un 60 % en la cinética de degradación con respecto al TiO2 sin tratamiento.