Síntesis y Caracterización de TiO2 Dopado con Cromo, Degradación de Tartrazina Bajo Luz Visible

A. C. CARDOZO; E. G. PEREZ; E. M. FARFÁN TORRES; E. L. SHAM

Copiapó

Congreso; 17° Congreso Internacional de Metalurgia y Materiales CONAMET-SAM; 2017

Sociedad Chilena de Metalurgia y Materiales

Se sintetizó TiO2 mediante el método sol-gel, partiendo de la hidrólisis de isopropóxido de titanio con agua, usando como medio dispersante ciclohexano. El sólido obtenido fue dopado con Cr6+ utilizando el método de preparación por la técnica de impregnación a humedad incipiente, empleando cromato de amonio, (NH4)2CrO4, como precursor de cromo. Se realizó el dopado con cuatro concentraciones de cromo 1,0; 1,25; 1,5 y 2,0% m/m. Los sólidos dopados fueron calcinados a 400°C.Los materiales sintetizados fueron caracterizados mediante, Espectroscopía Infrarroja (FTIR), Espectroscopía Raman, Reflectancia Difusa, Superficie Específica y Análisis Termo Diferencial- Termo Gravimétrico (ATD-TG). Asimismo, se llevaron a cabo tests fotocatalíticos mediante el estudio de la degradación del colorante artificial tartrazina bajo radiación de luz visible.Mediante espectroscopía Raman fue posible determinar la existencia de las tres fases cristalinas de titania: anatasa, brookita y rutilo, resultando esta última minoritaria. Los sólidos estudiados presentaron absorción en el rango de luz visible. No se observó correlación entre la superficie específica de los sólidos y la concentración de dopante. En todos los óxidos dopados se observó una disminución del band gap, según incrementa el porcentaje de dopante. Los sólidos con 1-1,5 y 2% Cr m/m presentan una actividad fotocatalítica similar, siendo ligeramente superior para el sólido dopado con 1% m/m de Cr como se observa en la Figura 1. Para este fotocatalizador se determinó una reducción del band gap (BGap) a 3,11 eV, conforme se muestra en la Tabla 1.Los resultados obtenidos permiten inferir que, los iones dopantes de cromo pueden sustituir los iones Ti4+ de la red cristalina de titania lo cual provoca una disminución del band gap, permitiendo absorber energía en el rango de luz visible, como así también promover la disminución de la recombinación entre electrones y huecos fotogenerados, logrando así un efectivo aprovechamiento del espectro en el rango de luz visible para la fotoactivación del sólido.