Síntesis y caracterización de óxidos mixtos de titanio y circonio y su aplicación potencial en fotocatálisis - Enríquez Rosado, María del Rosario (Universidad Autónoma Metropolitana, 1998)
Este trabajo tuvo por objetivo la preparación de Ti02 y de la mezcla TiOJZrOz por el método sol-gel y su evaluación como catalizadores en un proceso fotocatalítico de degradación de compuestos orgánicos. Los materiales fueron producidos como polvo y como película adherida a vidrio Pyrex, utilizando en la obtención de estas últimas, la técnica de recubrimiento por inmersión. Las películas resultantes fueron caracterizadas por Microscopía de fuerza atómica (MFA) y difracción de rayos x (DRX) con dispositivo de haz razante; y en el caso de los polvos, la caracterización se llevó a cabo por DRX, la función de distribución radial (fdr), fisisorción de Nitrógeno y gravimetría térmica. Los materiales fueron probados en la reacción de degradación del naranja de metilo ((CH~):NC~HJN = NC;H&O3-Na'), la cual fue seguida por fotoespectrometría y análisis de carbono orgánico total. Para la producción de estos óxidos, las composiciones molares Ti:Zr de los soles precursores de polvos y películas fueron 50% Ti/SO%Zr y 92% Ti/8%Zr. Se siguió la estabilidad y el tamaño de partícula de estos soles por dispersión de luz. Se observó un comportamiento exponencial de crecimiento de las partículas en los soles de Ti02 (ROH/Ti = 50) y TiOdZrOz (50/50) y la estabilidad observada siguió la tendencia TiO2> ZrO2 > TiOdZrOz (50/50) > > TiOJZrOz (92/8). Los polvos obtenidos presentaron un aumento de la estabilidad térmica respecto a la titania sola así como una diferencia en la estructura cristalina: Para Ti02 a 400°C la fase cristalina es anatasa, estructura que se conserva hasta 7OOOC en los óxidos TiOdZrO2 (9218). A esta misma temperatura, la fase cristalina observada en los óxidos mixtos de relación equimolar es ZrTi04. Estos polvos fueron probados fotocatalíticamente y se encontró una mayor actividad en la muestra de referencia Ti02 (P25, Degussa). El comportamiento de los polvos obtenidos, en la decoloración fotocatalítica del naranja de metilo fue Ti01 P25 (70% anatasa) > > TiOdZrOz (92/8, 500°C, anatasa) > TiOdZr02 (92/8, 7OO0C, anatasa) > TiOdZrO? (50/50, 700°, ZrTi04). En el caso de las películas se observa una fuerte adherencia al Pyrex, son delgadas y transparentes y presentan una mezcla de estructuras cristalinas - en el caso de la películas de titania y de los óxidos mixtos 92/8- entre las que se encuentra la fase anatasa. De estos resultados surge la propuesta de evaluar las propiedades fotocatalíticas de las películas y de esta forma evitar el uso de reactores en suspensión que involucran una etapa de separación del catalizador, lo que incrementa el costo global de la fotocatálisis como proceso de degradación.