Remediación ambiental utilizando dióxido de titanio modificado, como fotocatalizador activo bajo luz visible

Abstract

Nanopartículas de TiO2 fueron sintetizadas empleando el método sol-gel sin usar un agente plantilla. Este método posibilitó evitar elevadas temperaturas de calcinación final. Prescindir de esta etapa conlleva que el sólido retenga trazas de carbono, provenientes de la misma fuente de titanio, capaces de ejercer un efecto fotosensibilizador que permite que luego absorba radiación de mayores longitudes de onda. Los materiales fueron evaluados en procesos de oxidación avanzada que utilizan luz visible, proveniente de módulos LED, particularmente en procesos fotocatalíticos heterogéneos aplicados en la degradación del colorante Ácido Naranja 7 (AO7). Se encontró que la presencia de las especies carbonosas fue un factor ventajoso. En este sentido, cuando este material se calcinó a 400°C se perdió todo el carbono presente, y la actividad del material disminuyó notablemente. Para estudiar el efecto de la presencia tanto de hierro como de carbono en la matriz de titania, fueron sintetizados los mismos materiales modificados con dicho metal. Los resultados de la caracterización confirmaron la mesoporosidad de los sólidos y la presencia de la fase anatasa. Pudo observarse que con el catalizador tratado a 200°C, y dopado con hierro y carbono, la degradación alcanzada fue la máxima observada (97%). Esto pudo atribuirse a la mayor difusión del carbono hacia la matriz, que junto a la presencia del hierro resultan en la marcada reducción del band gap del material. Por su parte, la calcinación a 400ºC promueve la expulsión del no metal, observándose la pérdida de actividad del material por la ausencia de este elemento.