Recubrimientos de TiO2 sintetizados por oxidación electrolítica por plasma para uso en fotocatálisis heterogénea

MARÍA L. VERA; HERNÁN D. TRAID ; ALEXANDER E. KURTZ; MARTA I. LITTER

Posadas

Congreso; XXII Congreso Nacional y I Congreso Trinacional de Estudiantes de Ingeniería Química, CoNEIQ MISIONES 2017; 2017

Asociación Misionera de Estudiantes de IQ

El TiO2 es uno de los semiconductores más empleados en el proceso de fotocatálisis heterogénea para la descontaminación de aguas debido a su bajo costo, baja toxicidad y elevada actividad fotocatalítica. La inmovilización del TiO2 en sustratos permite eliminar el engorroso paso de remoción del fotocatalizador en polvo luego de la descontaminación. La oxidación electrolítica por plasma permite sintetizar recubrimientos porosos y cristalinos de TiO2 inmovilizados, cuyas características dependen fuertemente de las condiciones de síntesis. El presente trabajo evalúa la influencia de la concentración del electrolito empleado sobre la morfología y la estructura cristalina de los recubrimientos, y analiza la repetibilidad de la técnica de síntesis. Se sintetizaron recubrimientos anódicos de TiO2 partiendo de titanio de pureza comercial, en condiciones galvanostáticas-potenciostáticas, empleando una densidad de corriente máxima de 1200 A m-2, un voltaje máximo de 120 V y H2SO4 como electrolito en dos concentraciones, 1 y 4 M. Se registró la evolución temporal del voltaje y la densidad de corriente, se observó la morfología de los recubrimientos por microscopía electrónica de barrido y se determinaron las fases cristalinas por difracción de rayos X con incidencia rasante. La evolución temporal del voltaje y la densidad de corriente mostraron el comportamiento característico de síntesis anódicas galvanostáticas-potenciostáticas y buena repetibilidad a partir de duplicados. Las micrografías indicaron la formación de recubrimientos de TiO2 porosos, y los difractogramas, la presencia de las fases cristalinas anatasa y rutilo. Un aumento en la concentración del electrolito incrementó el tamaño de poro de los recubrimientos y redujo su fracción de anatasa. Los recubrimientos duplicados presentaron características morfológicas y cristalinas muy similares. Los recubrimientos porosos y cristalinos obtenidos y la repetibilidad de la síntesis indican que la oxidación electrolítica por plasma es una técnica viable para la obtención de TiO2 inmovilizado con potencial aplicación en procesos de fotocatálisis.