Evaluación de fotocatalizadores con actividad en el espectro de luz visible para su utilización en la purificación de aire en ambientes interiores

MARÍA DE LOS MILAGROS BALLARI; JOAQUÍN CARBALLADA; ORLANDO ALFANO; ALBERTO E. CASSANO

Mar del Plata

Congreso; Argentina y Ambiente 2012; 2012

La calidad de aire en ambientes interiores es un tema de interés en los últimos tiempos ya que juega un papel muy importante sobre la salud humana. Diversos contaminantes orgánicos (VOCs) y contaminantes inorgánicos (NOx, SO2, y CO) son emitidos constantemente en ambientes interiores causando serios problemas de salud. Debido a que los ambientes interiores son los lugares más frecuentados por las personas, la polución de estos lugares puede resultar aún más riesgosa que en exteriores. Por lo tanto, es de vital importancia remover estos contaminantes para mejorar la calidad del aire interior y proteger así la salud de las personas. La fotocatálisis heterogénea ha sido estudiada por varias décadas y ha demostrado ser un método eficiente para la purificación de aire y de agua. La principal ventaja de esta tecnología es que logra mineralizar por completo a los contaminantes, produciendo sustancias inocuas. El dióxido de titanio (TiO2) es el fotocatalizador más extensamente utilizado, y se demostró que a temperatura ambiente puede oxidar a una gran cantidad de compuestos aéreos y acuosos, sin la necesidad de aditivos químicos para el proceso más allá de la presencia de oxígeno, agua y radiación. Sin embargo, el TiO2 únicamente puede ser activado por radiación UV (280-400 nm), que es solamente un 4% de la energía total del espectro de iluminación solar, mientras que la radiación visible representa el 45%. Por otro lado, la radiación UV es únicamente 0,001 a 0,05 W/m2 en iluminación de interiores. Para extender el empleo de la fotocatálisis heterogénea a la región de luz visible, es necesario prolongar la absorción de radiación del TiO2 a longitudes de onda correspondiente al espectro visible (400-700 nm). Hasta el momento, se han investigado diversos métodos de modificación de fotocatalizadores para amplificar su espectro de absorción a regiones de radiación visible (Chatterjee y Dasgupta, 2005). Además, varios trabajos de investigación realizados con TiO2 modificado evaluaron la degradación de una gran cantidad de contaminantes en aire (Nishijima et al., 2007). En el presente trabajo se propone estudiar diversos fotocatalizadores modificados con actividad en el espectro visible y seleccionar el que tenga mayor actividad fotocatalítica para la descontaminación de aire para una posterior aplicación a escala real en un material de construcción de ambientes interiores. Para ello, inicialmente se ha evaluado la degradación de óxidos de nitrógeno presentes en la atmósfera debido a procesos de combustión utilizando los fotocatalizadores inmovilizados y radiación visible. Además, se ha correlacionado la eficiencia fotocatalítica con las propiedades ópticas que presentan los diferentes fotocatalizadores modificados.