Síntesis de titanatos del tipo MTiO₃ (M = Ni, Co) y preparación de óxidos mixtos para su aplicación en procesos fotocatalíticos.

Ochoa Martínez, Laura Elizabeth (2016) Síntesis de titanatos del tipo MTiO₃ (M = Ni, Co) y preparación de óxidos mixtos para su aplicación en procesos fotocatalíticos. Maestría thesis, Universidad Autónoma de Nuevo León.

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Resumen

Propósito y Método del Estudio: En este trabajo se estudió el efecto del método de síntesis en la preparación de los titanatos de níquel y cobalto, los cuales fueron obtenidos mediante los métodos de Pechini y Solvotermal. Las fases puras de dichos titanatos se obtuvieron a 600° y 700°C/2h, respectivamente. Los materiales fueron caracterizados por Análisis térmico diferencial (DTA-TGA), Espectroscopía de Infrarrojo (FT-IR), Difracción de Rayos-X (DRX), Microscopía electrónica de barrido (MEB), Fisisorción de nitrógeno (BET) y Espectroscopía UV-Vis, para la determinación de la temperatura aproximada de calcinación, la presencia de orgánicos, la determinación de la fase cristalina, la morfología, el área superficial y el ancho de banda prohibida. La evaluación de la actividad fotocatalítica de los semiconductores se determinó mediante la degradación de la rodamina B (RhB) a 5 ppm, el índigo carmín (IC) a 20 ppm y del ácido salicílico (AS) a 30 ppm, utilizando una relación 1:2 de catalizador-contaminante. Candidato para el grado de Maestría en Ciencias con Orientación en Ingeniería Ambiental. Con la finalidad de incrementar la actividad fotocatalítica de los fotocatalizadores obtenidos, se prepararon óxidos mixtos de MTiO3/TiO2 (M = Ni, Co) por impregnación, variando la relación en peso (5/95, 10/90, 20/80 y 40/60), para ser evaluados en las moléculas orgánicas modelo. Finalmente, a los materiales que presentaron el mejor comportamiento fotocatalítico, se les determinó el grado de mineralización mediante la técnica de Carbón Orgánico Total. Contribuciones y Conclusiones: Todos los materiales obtenidos presentan actividad fotocatalítica en la degradación de los colorantes RhB e IC y el medicamento AS, siendo los óxidos mixtos los de mejor comportamiento fotocatalítico, presentando mayor degradación que el óxido de titanio comercial P25. Se determinó que la relación óptima de catalizador a utilizar en estas reacciones fotocatalíticas fue de 1:2 catalizador-contaminante. Por otro lado, el tamaño de partícula es un factor determinante para la eficiencia que presentaron los materiales, ya que al obtener tamaños pequeños, esto aumenta el área de contacto del semiconductor con el contaminante así como los sitios activos y, por lo tanto, se obtiene un incremento en la actividad fotocatalítica.

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