Films de TiO2 Mesoporoso: Efecto del Tratamiento Térmico en la Actividad Fotocatalítica

JULIÁN GIGENA; PAULA C. ANGELOMÉ; MAURICIO E. CALVO; PATRICIA BOZZANO; GALO J. A. A. SOLER-ILLIA; SARA A. BILMES

Termas de Río Hondo

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

A una década del desarrollo de la primer sílica mesoporosa (Beck et al, 1992), existen actualmente una gran cantidad de protocolos de síntesis de óxidos mesoporosos de silicio y, en menor medida, de metales de transición (OMMT) con diferentes tamaño y arreglo de poros. Los OMMT resultan interesantes -en especial si se soportan como películas- debido a las propiedades electrónicas del esqueleto inorgánico que posibilitan una gran cantidad de aplicaciones: fotocatálisis, materiales magnéticos, optoelectrónicos, fotovoltaicos con aplicación en sensores, actuadores. Sin embargo, los óxidos obtenidos usualmente son amorfos, limitando en gran medida los posibles usos. La cristalinidad de las paredes no es sencilla de obtener, ya que se debe lograr un crecimiento controlado de los cristales, de manera de no dañar la mesoestructura porosa. En este trabajo, se sintetizaron films mesoporosos de TiO2 sobre sustratos conductores (ITO) a partir de TiCl4 como fuente de metal y el copolímero triblock Pluronic F127 como agente moldeante. Se obtuvieron mesoestructuras con arreglos de poros cúbico (Im3m, a=16-18 nm) mediante Autoensamblado Inducido por Evaporación. Una vez estabilizados, los films se sometieron a una serie de tratamientos térmicos, a fin de obtener paredes nanocristalinas sin eliminar la porosidad ordenada. El orden de los poros y la cristalinidad de las paredes se evaluaron por microscopía TEM (campo claro y campo oscuro), difracción de electrones y difracción de Rayos X. El espesor de las películas se determinó por elipsometría. Se analizó la respuesta electroquímica y fotoelectroquímica de las diferentes películas y se evaluó la actividad fotocatalítica para la degradación de ácido salicílico en presencia de O2. Se observó que existe una correlación entre la estructura cristalina de las paredes, el orden de los poros y la actividad fotoelectrocatalítica del material.