Morfología y energía gap en fotocatalizadores de adición de iones Yb3+, Gd3+ y Sm3+

Abstract

Se sintetizaron por Sol-gel materiales nanoestructurados de TiO2 con adición de tierras raras (1% mol) de Yb3+, Gd3+ y Sm3+. Se determinó fases anatasa-rutilo para TiO2 y anatasa para los materiales dopados por Difracción de rayos X. Morfología de ovalada en todas las nanopartículas y con tamaño promedio de 34 nm para TiO2:Yb3+, 44 nm TiO2:Gd3+, 37 nm TiO2:Sm3+ y 31 nm TiO2 determinado por Microscopia de Fuerza Atómica. Los cuales mostraron diferentes valores de energía de banda prohibida (3.14, 3.14, 3.08 y 3.03) eV respectivamente, determinado por la metodología de Kubelka-Munk a partir de la microscopia UV-Vis. El mejor fotocatalizador dopante fue TiO2:Gd3+ involucrado en procesos fotocatalíticos bajo radiación UV en cuerpos de agua contaminado por colorantes.

Nanostructured TiO2 materials were synthesized by Sol- gel with rare earth additions (1 mol%) of Yb3+, Gd3+ and Sm3+. The anatase-rutile phases are determined for TiO2 and anatase for doped materials by X-ray diffraction. Oval morphology in all nanoparticles and with an average size of 34 nm for TiO2: Yb3+, 44 nm TiO2:Gd3+, 37 nm TiO2:Sm3+ and 31 nm TiO2 determined by Atomic Force Microscopy. Which are different values of prohibited band energy (3.14, 3.14, 3.08 and 3.03) eV respectively, determined by the Kubelka-Munk methodology from UV-Vis microscopy. The best doping photocatalyst was TiO2:Gd3+ involved in photocatalytic processes under UV radiation in bodies of water contaminated by dyes.