Reactivación de fotocatalizadores nanoestructurados de TiO2 sintetizados anódicamente en etilenglicol para la remoción de 4-clorofenol

ANABELA N. DWOJAK; CHARLLOTE LEHNERT ; MARÍA L. VERA; HERNÁN D. TRAID; ETHEL C. BUCHARSKY; SCHELL KARL G; LITTER, MARTA I.

Mar del Plata

Congreso; VI CONGRESO NACIONAL DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA AMBIENTAL- ARGENTINA Y MEDIO AMBIENTE; 2025

El desarrollo de fotocatalizadores inmovilizados de TiO₂ para el tratamiento de aguascontaminadas es de gran interés para el escalado de la tecnología de Fotocatálisis Heterogénea(FH). Una de las técnicas más sencillas para la síntesis de recubrimientos de TiO₂ es la oxidaciónanódica del titanio, que permite obtener TiO₂ nanoestructurado con gran área superficial.El objetivo del presente trabajo es evaluar la evolución de la actividad fotocatalítica para laremoción de 4-clorofenol (4-CP), como contaminante modelo de recubrimientos de TiO2sintetizados por oxidación anódica, en ciclos sucesivos de uso y reactivación con H2O2.Para la fabricación de los recubrimientos, se utilizaron como sustratos placas de titaniodecapadas químicamente con HF:HNO₃:H₂O 1:4:5. La anodización se realizó a diferentesvoltajes (10, 20, 30 y 40 V), durante 2 h, utilizando como electrolito una solución de etilenglicolcon 0,27 M de NH4F y 3,5% v/v de agua. Posteriormente, las muestras se trataron térmicamentedurante 2 h a 450 °C1. Los recubrimientos se caracterizaron mediante microscopía electrónica debarrido, difracción de rayos X y espectroscopía de reflectancia difusa. Se obtuvieronrecubrimientos nanotubulares de TiO₂ en fase anatasa con un bandgap de 3,2 eV. El diámetrointerior (20-90 nm), el espesor de pared (25-27 nm) y la longitud (1-3 µm) aumentaron con elvoltaje aplicado.Para evaluar la actividad fotocatalítica de los recubrimientos, se utilizó una solución 0,5 mMde 4-CP (pH 3). La variación de concentración se midió por espectrofotometría UV a 225 nm.En el primer ensayo de FH se obtuvo una remoción máxima del 50% tras 5 h de irradiación UV(máx = 365 nm) con el recubrimiento sintetizado a 40 V, de mayor diámetro interior, espesor depared y longitud de los nanotubos.En un segundo ensayo de FH (primer reúso de los fotocatalizadores), la actividadfotocatalítica disminuyó un 30%. Se realizó un tratamiento de reactivación con H2O2 30%durante 1 h2, restaurándose casi por completo la actividad fotocatalítica del recubrimientosintetizado a 40 V, con remociones de 4-CP del 47% y del 43% en dos reúsos subsiguientes.Estos resultados indican que es posible por este método la reutilización de los catalizadores deTiO2 inmovilizado