Dióxido de titanio mesoporoso modificado, como fotocatalizador activo bajo luz visible en la remoción de ibuprofeno de matrices acuosas

Abstract

Se sintetizaron nanopartículas de dióxido de titanio mesoporosas autodopadas con carbono empleando un método de síntesis amigable con el medio. Los materiales fueron caracterizados con distintas técnicas, entre ellas estudios de profundidad de los sólidos mediante XPS. Éstos, permitieron dilucidar avances sobre la naturaleza de las especies de carbono responsables de la fotosensibilidad de los materiales, pudiendo distinguir entre el carbono superficial y el carbono que forma parte de la matriz de titania. Se estudió el efecto de la calcinación en términos de la respuesta de los sólidos a luz visible LED, para degradar ibuprofeno (IBU) en soluciones acuosas. La mayor degradación se alcanzó empleando el fotocatalizador autodopado con carbono y tratado a 200 °C. Se propuso que la generación de nuevos estados electrónicos, responsables de reducir la banda prohibida del TiO2, debido a la presencia de carbono en distintos sitios en la red, es la responsable de este comportamiento.Self-doped carbon mesoporous titanium dioxide nanoparticles were synthesized using an environment-friendly synthesis method. The materials were characterized with different techniques, including solid depth studies using XPS. These made it possible to elucidate advances on the nature of the carbon species responsible for the photosensitivity of materials, being able to distinguish between the surface carbon and the carbon that is part of the titania matrix. The effect of calcination was studied in terms of the response of solids to LED visible light, to degrade ibuprofen (IBU) in aqueous solutions. The highest degradation was achieved using the photocatalyst carbon self-doped and treated at 200 °C. It was proposed that the generation of new electronic states, responsible for reducing the forbidden band of TiO2, due to the presence of carbon in different sites in the network, is responsible for this behavior.