Obtención de recubrimientos porosos de TiO2 por oxidación anódica para aplicaciones fotocatalíticas

TRAID, H.D.; VERA, M.L.; ARES, A.E.; LITTER, M.I.

Encuentro; 5to Encuentro de Jóvenes Investigadores en Ciencia y Tecnología de Materiales; 2015

El TiO2  es uno de los materiales más utilizados en el proceso de fotocatálisis heterogénea  aplicado  al tratamiento de aguas, debido a su bajo costo, buena estabilidad, baja toxicidad y elevada  actividad fotocatalítica. Una de las técnicas más sencillas  y económicas  para sintetizarlo es la oxidación anódica. En este proceso, se hace circular corriente continua entre un ánodo y un cátodo inmersos en un electrolito, lo cual induce reacciones de oxidación y de reducción. En el presente trabajo se sintetizaron recubrimientos de TiO2  por oxidación anódica, iniciando a densidad de corriente constante hasta un voltaje de celda de 120 V,  y continuando luego a potencial constante en condiciones de  ?spark  discharge?. Se empleó ácido sulfúrico  1  M como electrolito, cátodo de  platino  y probetas de titanio  grado  2 como ánodo. La variable del proceso fue la densidad de corriente inicial (200  A/m2 a 1200 A/m2). Luego de la oxidación ,  se realizó un tratamiento térmico a 450 ºC durante 1 h. Se registró la variación de la densidad de corriente y potencial en función del tiempo. La morfología de los óxidos se observó por microscopía electrónica de barrido,  y las fases cristalinas se determinaron mediante difracción de rayos X con incidencia rasante de  1º. Las  curvas  de  densidad  de  corriente  en  función  del  tiempo  mostraron  el  comportamiento  característico  de  la  metodología empleada, con fluctuaciones propias del fenómeno de  ?spark discharge?. Las micrografías de los óxidos mostraron un diámetro de poro de aproximadamente 100 nm. Los difractogramas indicaron,  en todos los casos,  la presencia de las fases anatasa y rutilo del TiO2, con un incremento en la fracción rutilo al aumentar la densidad de corriente. Los óxidos sintetizados presentaron características favorables como material de potencial aplicación en procesos de fotocatálisis heterogénea para el tratamiento de aguas.