ESTUDIO DE LA HIDROGENACIÓN DE NANOPARTÍCULAS DE TiO2 PARA LA FOTODEGRADACIÓN DE CONTAMINANTES ORGÁNICOS EN AGUAS

PERALTA MARCOS; GRANDE CRISTINA; KOFFMAN ALEJANDRO; MORENO SERGIO; TARETTO KURT; RIVAS AIELO M. BELÉN; MÁRTIRE DANIEL; CARLOS LUCIANO

El Calafate

Congreso; XXIII Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2023

Asociación Argentina de Investigación Fisicoquímica

Introducción. Recientemente ha cobrado interés el estudio de la fotocatálisis heterogénea como tratamiento de aguas contaminadas empleando fotocatalizadores a base de TiO2 hidrogenado con el fin de generar mayor capacidad de absorción de luz solar, y de esta forma, economizar el tratamiento (1). En este trabajo se obtuvieron nanopartículas de TiO2 hidrogenado (H-TiO2) a partir de TiO2 comercial mediante el método del NaBH4, variando la relación másica NaBH¬4:TiO2 y la temperatura. Los fotocalizadores se caracterizaron mediante diversas técnicas fisicoquímicas y su actividad fotocatalítica se evalúo mediante la degradación de azul de metileno (MB), elegido como contaminante modelo.Resultados. Se estudiaron tres relaciones de masa NaBH4:TiO2 y dos temperaturas (350 °C y 420 °C) en el proceso de hidrogenación de TiO2. Los materiales obtenidos cambiaron de color de blanco a gris, azul y negro al intensificar las condiciones de hidrogenación. Las imágenes TEM revelaron partículas de H-TiO2 de tamaño nanométrico. Mediante difractogramas de rayos X se determinaron anatasa y rutilo (aproximadamente 80:20) como fases cristalinas en las muestras de H-TiO2, también se observó una disminución en la cristalinidad con el incremento de la relación másica NaBH4:TiO2: y la temperatura. No se encontró diferencia significativa en los valores de band gap a pesar de observar un aumento en la longitud máxima de absorción. Se observó que a mayor relación NaBH4:TiO2 el grado de degradación de MB disminuye notablemente, siendo el H-TiO2 1:1 a 350 °C el más eficiente. Asimismo, los materiales hidrogenados a 350 ºC mostraron una mayor eficiencia fotocatalítica que los materiales obtenidos a 420 ºC.Conclusiones. Se logró la modificación TiO2 mediante el uso de NaHB4 a altas temperaturas, que resultó en un aumento de la longitud máxima de absorción y en una disminución de la cristalinidad de los materiales. Asimismo, se puede inferir que la generación de defectos superficiales el TiO2 aumentó la recombinación de electrón-hueco, disminuyendo la eficiencia fotocatalítica en los materiales que sufrieron más transformación en el proceso de hidrogenación.