Resumen

En este trabajo se sintetizó un catalizador heteroestructurado Al2TiO5/TiO2 (ATO/Ti) mediante un método de dos pasos: proceso sol-gel a baja temperatura junto con tratamiento hidrotérmico en medio neutro. Las características del catalizador fabricado se analizaron mediante diversas técnicas, como difracción de rayos X, espectroscopia de infrarrojos por transformada de Fourier, adsorción Brunauer-Emmett-Teller, espectroscopia de reflectancia difusa UV-Vis, espectroscopia de rayos X por dispersión de energía, microscopia electrónica de barrido de emisión de campo, microscopia electrónica de transmisión, espectroscopia Raman y punto de cargas cero. El contenido de ATO afectó fuertemente a la actividad de los catalizadores ATO/Ti para la degradación fotocatalítica del ácido cinámico (CA). El catalizador, en el que el 33% de TiO2 fue sustituido por ATO (33ATO/Ti), mostró la mayor actividad para la eliminación de CA. En comparación con el óxido de titanio desnudo sintetizado en agua (TiO2(w)), así como con Al2TiO5 (ATO), el catalizador híbrido 33ATO/Ti mostró una mayor actividad fotocatalítica en la degradación del CA bajo luz ultravioleta. La mejora en la actividad catalítica de ATO/Ti podría estar relacionada con el aumento de la superficie específica y la reducción de la energía de bandgap obtenida de la hibridación de TiO2(w) y ATO. Se estudiaron los factores como la dosis de catalizador (Ccat), la tasa de flujo de aire (Qair), y el pH inicial de la solución (pH) afectaron a la eficiencia de eliminación de CA en el catalizador 33ATO/Ti. La condición óptima para la eficiencia de fotodegradación de CA se encontró a Ccat=0,75 gL-1, Qair=0,3 Lmin-1, y pH=3,8. La mayor eficiencia de eliminación de CA en 60 minutos alcanzó el 77,1% en 33ATO/Ti en comparación con el 67,1 y 30,4% en TiO2(w) y en ATO, respectivamente. También se midió la reciclabilidad del 33ATO/Ti con los parámetros óptimos. Los resultados mostraron que, en comparación con el TiO2, el catalizador híbrido era más fácil de recuperar y reutilizar, y su actividad disminuía un 35 tras 6 ciclos continuos.

• Materias:Biotecnología Análisis electroquímico Nanotecnología Nanopartículas Nanocompuestos
• Subjects:Biotechnology Electrochemical analysis Nanotechnology Nanoparticles Nanocomposites
• Palabras claves:ato, tio2, catalizador ti, eficiencia de eliminación ca, óxido de titanio desnudo, espectroscopia de reflectancia difusa, catalizador heteroestructurado al2tio5, eficiencia de eliminación minuto, área superficial específica, microscopía electrónica de transmisión.
• Keywords:ato, tio2, ti catalyst, ca removal efficiency, bare titanium oxide, diffuse reflectance spectroscopy, heterostructured catalyst al2tio5, minute removal efficiency, specific surface area, transmission electron microscopy