Síntesis sonoquímica de cristales bifásicos TiO2(B)/Anatasa y su evaluación fotocatalítica

Abstract

Mediante el método de síntesis sonoquímico se sintetizó dióxido de titanio (TiO2) a partir de isopropóxido de titanio ([(CH3)2CHO]4Ti). Los polvos obtenidos por este método presentan la fase anatasa con un tamaño de partícula promedio de 4 nm y con un área superficial específica de 423 m2g-1. El producto obtenido de síntesis se sometió a un tratamiento hidrotérmico con hidróxido de sodio (NaOH) a diferentes concentraciones molares de 1, 4, 6, 8, y 10 M. Las condiciones del tratamiento fueron a 110°C por un periodo de 24 horas. El efecto del tratamiento hidrotérmico permitió observar modificaciones morfológicas y estructurales, atribuidas a la exfoliación de la muestra de síntesis y al efecto de la concentración del NaOH. Correspondientes a la formación de heteroestructuras a base de TiO2(B)/anatasa, coexistiendo en un arreglo de sistemas cristalinos entre una fase tetragonal y monoclínica. Los polvos obtenidos por sonoquímica y los tratados por el método hidrotérmico son caracterizados mediante las siguientes técnicas: difracción de rayos X (DRX), microscopía electrónica de barrido (MEB), microscopía electrónica de transmisión de alta resolución (METAR), espectroscopía IR, espectroscopía UV-Vis, fotoluminiscencia, fisisorción de nitrógeno y voltamperometría cíclica. La correlación de los datos estructurales y optoelectrónicos respecto a la formación de materiales de síntesis indican la viabilidad para obtener cristales bifásicos de TiO2(B)/anatasa. Los catalizadores sintetizados se evaluaron en procesos de fotocatálisis heterogénea para la degradación del colorante textil tipo azo Reactive Violet 5 (RV-5). Se obtuvo una elevada eficiencia de decoloración, lo cual, fue corroborado mediante el análisis de la cinética de las reacciones fotocatalíticas.