RESISTENCIA MECÁNICA DE RECUBRIMIENTOS NANOTUBULARES DE TiO2 PARA SU USO COMO FOTOCATALIZADORES EN REACTORES

MARIA L. VERA; HERNÁN D. TRAID; HENRIKSON, EDGARD R.; ANABELA N. DWOJAK; MARTA I. LITTER; CARLOS E. SCHVEZOV; MARIO R. ROSENBERGER

Congreso; 5° Congreso Argentino de Ingeniería (CADI) - 11° Congreso Argentino de Enseñanza de la Ingeniería (CAEDI) - 3° Congreso Latinoamericano de Ingeniería (CLADI); 2021

En el marco de un proyecto de desarrollo de fotocatalizadores de TiO2 soportado destinados a su uso en reactores para la descontaminación de efluentes, se evaluaron las propiedades mecánicas de recubrimientos nanotubulares de TiO2. Los recubrimientos se sintetizaron por oxidación anódica de titanio de pureza comercial, en una solución de 0,6% p/p de fluoruro de amonio y 3,5% p/p de agua en etilenglicol, aplicando voltajes de 20 a 60 V durante 2 h y posterior tratamiento térmico a 450 ºC. Los recubrimientos se caracterizaron por microscopía electrónica de barrido (MEB) y difracción de rayos X. La adherencia se evaluó mediante la técnica de tape test (ASTM-D3359). Para evaluar la resistencia a la erosión, se realizó un estudio acelerado (10 h) en una máquina de erosión de circuito cerrado, con recirculación continua de fluido conteniendo partículas de CSi en suspensión. Las escaras resultantes en los recubrimientos se inspeccionaron usando lupa, microscopio metalográfico y MEB.Se obtuvieron recubrimientos nanotubulares de TiO2 (fase anatasa) cuyos diámetros (40 a 97 nm), espesores de pared (14 a 21 nm) y longitudes (1 a 15 µm) aumentaron con el voltaje de anodización. Con el tape test se observó desprendimiento de los recubrimientos sintetizados a partir de 50 V. Las escaras de erosión evidenciaron cambios en la morfología de los nanotubos por deformación plástica del óxido pero, en ningún caso, se observó desprendimiento del mismo. Los recubrimientos nanotubulares obtenidos a menores voltajes (hasta 40 V) resultaron mecánicamente resistentes para el diseño de fotorreactores con TiO2 soportado.