Efecto de la temperatura de calcinación sobre las propiedades fisicoquímicas y la actividad fotocatalítica de titania modificada con ácido tungstofosfórico.

L. MENDEZ, V. M. FUCHS, M. N. BLANCO, L. R. PIZZIO

Mar del Plata, Buenos Aires, Argentina

Congreso; V Congreso Iberoamericano de Física y Química Ambiental; 2008

La síntesis de la titania se realizó utilizando urea como formador de poros, mediante reacciones de tipo sol-gel catalizadas por HCl. Durante el proceso de gelación se incorporó una solución alcohólica del ácido tunstofosfórico (TPA). La cantidad de ácido se varió para obtener contenidos de TPA de 0, 10, 20 y 30 % en peso en el material. La urea se extrajo con agua y el sólido obtenido fue tratado a 100, 200, 300, 400, 500 y 600 °C. Los sólidos obtenidos son mesoporosos con diámetro de poro (Dp) mayor a 3,1 nm. La superficie específica (SBET) decrece y Dp  aumenta ligeramente al incrementarse el contenido de TPA. Al aumentar la temperatura de calcinación SBET decrece, siendo menor esta disminución al aumentar el contenido de TPA en los sólidos. Los diagramas XRD de la titania modificada con TPA, exhiben únicamente los picos característicos de la fase anatasa. La incorporación de TPA retarda la cristalización y la transformación de la fase anatasa en la fase rutilo. El tamaño de cristal (DC) de los sólidos tratados a 100 ºC, no dependen del contenido de TPA y son de aproximadamente 5,4 nm. En tanto que la cristalinidad y DC aumentan con el aumento de la temperatura de calcinación. De acuerdo con los estudios de FT-IR y 31P MAS-NMR, la especie mayoritariamente presente en la titania modificada con TPA es el anión [PW12O40]3-, el que durante la síntesis y posterior tratamiento térmico se transforma parcialmente en las especies [P2W21O71]6- y [PW11O39]7-.Los valores de band gap, obtenidos a partir de los espectros de DRS UV-VIS, disminuyen como resultado de la modificación la matriz de TiO2 con TPA, son menores a los reportados para la anatasa y no son afectados apreciablemente por el aumento de la temperatura de calcinación. Los valores de pHZPC (punto de carga cero) decrecen paralelamente con la incorporación de TPA y el incremento de la temperatura. La actividad fotocatalítica de los materiales se evaluó en la degradación de naranja de metilo. La misma aumenta al incrementar la temperatura de calcinación y el contenido de TPA hasta los 500 ºC y 20% respectivamente. En tanto que la actividad fotocatalítica disminuye ligeramente para temperaturas de tratamiento y contenidos superiores.