Rol de la microestructura de TiO2 en fotocatálisis

DAIANA MEDONE ACOSTA; DIEGO ONNA; ROBERTO CANDAL; MAURICIO E. CALVO; SARA ALDABE BILMES

Buenos Aires

Congreso; XIX Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2015

AAIFQ

El dióxido de titanio es bien conocido por presentar una alta actividad fotocatalítica para descomposición de compuestos orgánicos. Sin embargo, hay muchos factores involucrados en el proceso y no es claro el peso de cada uno de ellos en la actividad fotocatalítica del material.En este trabajo se analiza el rol del tamaño de partícula, área superficial, cristalinidad en la fotodegradación de ac. salicílico con suspensiones de TiO2, contemplando los posibles caminos oxidativos cuando se deja de iluminar el fotocatalizador. Las variables a analizar se modificaron sistemáticamente a través de la síntesis, controlada por la relación Ti/peptizante, y por el tratamiento térmico posterior. La síntesis de soles de TiO2 se realizó a partir de isopropóxido de Ti (TiIP) empleando relaciones Ti/peptizante (HNO3 o hidróxido de trietil amonio, TEAOH) entre 0.6 y 40. De este modo, la peptización del precipitado inicial se realiza en condiciones controladas de carga superficial que proveen partículas de distinto tamaño y densidad de defectos superficiales que afectan la adsorción y reactividad de las especies ?OH en la superficie1. Se evaluó también el efecto posterior de diálisis y tratamiento térmico a 400, 450 y 650°C en las características del material. Las partículas obtenidas en medio ácido presentan mayor diámetro que las producidas en TEAOH. El diámetro disminuye con la relación Ti/HNO3 hasta un valor límite de ca.140 nm, mientras que al aumentar la relación Ti/TEAOH, las partículas incrementan su tamaño hasta un valor límite de ca. 30 nm. El tratamiento térmico a 400°C remueve la materia orgánica y los nitratos, presentando en los difractogramas de RX la estructura cristalina anatasa. A mayores temperaturas comienza la formación de la fase cristalina rutilo, con disminución del área superficial (determinada por BET) y aumento del tamaño de partícula (determinada por SEM).La actividad fotocatalítica de estas suspensiones de TiO2 se determinó a partir de la absorbancia de salicilato en solución en función del tiempo. Los resultados obtenidos indican que no existe una correlación directa entre la actividad fotocatalítica y el área superficial o el tamaño de partícula. Esto permite concluir que la vía de síntesis influye en la densidad de defectos superficiales y que éstos tienen el rol principal en la fotodegradación.