"Síntesis verde, caracterización y evaluación de la actividad fotocatalítica de los compósitos ZnO-GO y TiO2-GO "

Gaspar Villaseñor, Noé Cuauhtémoc (2020) "Síntesis verde, caracterización y evaluación de la actividad fotocatalítica de los compósitos ZnO-GO y TiO2-GO ". Maestría thesis, Universidad Autónoma de Nuevo León.

Vista previa

Texto 1080313952.pdf - Versión Aceptada Available under License Creative Commons Attribution Non-commercial No Derivatives. Download (3MB) | Vista previa

Resumen

En este proyecto se realizó la evaluación fotocatalítica de los compósitos de óxido de cinc-óxido de grafeno, ZnO-GO, y dióxido de titanio-óxido de Grafeno, TiO2-GO, sintetizados mediante vía verde utilizando extracto de las hojas de la planta Azadirachta Indica, conocida comúnmente como Neem. Primeramente,se sintetizó óxido de grafito a partir de hojuelas de grafito mediante el método Hummer´s, para después exfoliar el producto de la oxidación mediante ultrasonido, obteniendo así el óxido de grafeno (GO). Durante la reacción de oxidación se varió la concentración del agente oxidante (de 6 a 18 g de KMnO4); y se varió también el tipo de solvente utilizado en la exfoliación mediante ultrasonido, siendo éstos agua, ácido clorhídrico, alcohol y éter etílico; 200 mL de solvente en cada caso. El óxido de grafeno y los compósitos de ZnO y TiO2 fueron caracterizados mediante Análisis Termogravimétrico (TGA), Difracción de Rayos-x (DRX), Espectroscopía de Infrarrojo (IR) y Espectroscopía de UV-Vis. La morfología de las muestras fue examinada mediante Microscopía Electrónica de Barrido (SEM) y Microscopía Electrónica de Transmisión (TEM); las propiedades de textura y de superficie mediante Isotermas de adsorción-desorción de N2 (BET). A partir del análisis por Espectroscopía UV-Vis se pudo calcular el valor de la banda de energía prohibida, “band-gap” para los dos compósitos, obteniéndose 3.36 eV equivalente a la absorción, a una longitud de onda de 370 nm, para el ZnO-GO y un valor de 3.47 eV, a (357 nm), para el TiO2-GO. Se calculó el área superficial de los materiales, siendo mucho mayor para el compósito TiO2-GO,289 m2/g contra56.7 m2/g para el ZnO-GO y sólo 24.9 m2/g para el GO. La actividad fotocatalítica de los compósitos fue determinada mediante la degradación de rodamina B en disolución acuosa, siendo ajustados los resultados a la isoterma de Langmuir. El curso de la degradación de la rodamina B fue seguido mediante Espectroscopía UV-Vis, determinándose el tiempo de vida media del contaminante. En las pruebas fotocatalíticas se varió el porcentaje de GO en los compósitos ZnO-GO y TiO2-GO, encontrándose que a mayor concentración de GO, mayor % de degradación de la rodamina B. Utilizando el ZnO-GO, con 1.2 % de GO, se obtuvo el 90 % de degradación de la RhB en un tiempo de 4h., mientras que para el TiO2-GO con el mismo porcentaje de GO, se necesitaron sólo 60 min para degradar el 90 % de la RhB. Los tiempos de vida media de la RhB, calculados según el modelo de Langmuir-Hinshelwood, fueron de 62 min para el ZnO-GO y 30 min para el TiO2-GO.

Actions (login required)

Ver elemento