Influencia de la incorporación superficial de W(VI) sobre la actividad fotocatalítica del TiO2

JOBBAGY M.; COUSELO N.; CANDAL R.J.

Rio Hondo, Argentina

Congreso; XIV Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2005

Asociación Argentina de Investigación en Fisicoquímica

En los procesos de oxidación fotocatalítica los fenómenos de adsorción y la acidez de la superficie del fotocatalizador juegan un rol muy importante en la definición de su actividad. La posibilidad de contar con catalizadores cuyas características superficiales puedan regularse de forma tal de ajustarlas al tipo de fotolito que se desea destruir resulta muy atractiva para una aplicación efectiva del proceso. En este trabajo presentamos una aproximación al objetivo anterior basada en la modificación de la superficie de TiO2 por incorporación de W(VI). Los fotocatalizadores con diferente contenido de W(VI) (denominados W-TiO2) se prepararon por método sol-gel, siguiendo desarrollos propios informados previamente. La superficie de los W-TiO2 se caracterizó por SEM-EDX, reflectancia difusa, determinación de movilidad electroforética y por adsorción de violeta cristal (VC). La actividad de los fotocatalizadores se determinó a través de la degradación del mismo colorante a diferentes pH´s. El VC es un colorante catiónico, que se protona a pH inferior a 3. Las mediciones de movilidad electroforética de los diferentes W-TiO2 muestran que la incorporación gradual de W(VI) al TiO2 permite acidificar la superficie. El contenido de W(VI) sobre la superficie (y la acidez) aumenta con la temperatura de tratamiento térmico. La adsorción de VC a pH 4,5 es máxima sobre W-TiO2 con 4,5% de W(VI). Los experimentos cinéticos indican que el aumento en la acidez de la superficie de los W-TiO2 calcinados a 500 ºC, conduce a un aumento en la velocidad de degradación del CV al disminuir el pH. Por el contrario, en el caso de TiO2 puro, la disminución en el pH (de 4,5 a 2,5) conduce a una ligera disminución en la velocidad de degradación (en ese intervalo la carga de la superficie del TiO2 se invierte). La interacción W-TiO2 – CV puede modificarse a través del agregado de W(VI) sobre la superficie del TiO2 sin perder actividad fotocatalítica (por aumento de recombinación hueco-electrón), lo cual presenta a estos materiales como candidatos interesantes para la obtención de “fotocatalizadores regulables”.