Recubrimientos porosos de TiO2 sintetizados por oxidación electrolítica por plasma

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

Buenos Aires

Encuentro; 6° Encuentro de Jóvenes Investigadores en Ciencia y Tecnología de Materiales - JIM 2017; 2017

El TiO2 es uno de los semiconductores másempleados en el proceso de fotocatálisis heterogénea para la descontaminaciónde aguas debido a su bajo costo, baja toxicidad y elevada actividadfotocatalítica. La inmovilización del TiO2 en sustratos permiteeliminar el engorroso paso de remoción del fotocatalizador en polvo luego de ladescontaminación. La oxidación electrolítica por plasma permite sintetizarrecubrimientos porosos y cristalinos de TiO2 inmovilizados, cuyascaracterísticas dependen fuertemente de las condiciones de síntesis. Elpresente trabajo evalúa la influencia de la concentración del electrolitoempleado sobre la morfología y la estructura cristalina de los recubrimientos,y analiza la repetibilidad de la técnica de síntesis.Se sintetizaron recubrimientos anódicos de TiO2partiendo de titanio de pureza comercial, en condicionesgalvanostáticas-potenciostáticas, empleando una densidad de corriente máxima de1200 A m-2, un voltaje máximo de 120 V y H2SO4como electrolito en dos concentraciones, 1 y 4 M. Se registró la evolucióntemporal del voltaje y la densidad de corriente, se observó la morfología delos recubrimientos por microscopía electrónica de barrido y se determinaron lasfases cristalinas por difracción de rayos X con incidencia rasante.La evolución temporal del voltaje y la densidad decorriente mostraron el comportamiento característico de síntesis anódicasgalvanostáticas-potenciostáticas y buena repetibilidad a partir de duplicados.Las micrografías indicaron la formación de recubrimientos de TiO2porosos, y los difractogramas, la presencia de las fases cristalinas anatasa yrutilo. Un aumento en la concentración del electrolito incrementó el tamaño deporo de los recubrimientos y redujo su fracción de anatasa. Los recubrimientosduplicados presentaron características morfológicas y cristalinas muysimilares.Los recubrimientos porosos y cristalinos obtenidos yla repetibilidad de la síntesis indican que la oxidación electrolítica porplasma es una técnica viable para la obtención de TiO2 inmovilizadocon potencial aplicación en procesos de fotocatálisis.