PROPIEDADES FISICOQUIMICAS DE SISTEMAS La/TiO2 EMPLEADOS EN LA FOTODEGRADACIÓN DE 2-NITROFENOL CON LUZ VISIBLE EN UN SIMULADOR SOLAR / Physico-Chemical Properties of La/TiO2 Systems Employed for 2-Nitrophenol Photodegradation Using Visible Ligth From a So

Resumen

Una serie de sólidos de La/TiO2 fueron preparados empleando un método de impregnación convencional. Estas muestras fueron caracterizadas por difracción de rayos X, adsorción de nitrógeno, determinación del punto de carga cero, adsorción de piridina seguida por FTIR y espectroscopía fotoelectrónica de rayos-X (XPS). Los resultados arrojados por dichas técnicas indicaron que la presencia de La como dopante acelera parcialmente la transformación de fase anatasa a rutilo al incorporar 1% del metal en su forma oxidada y al calcinar a 500ºC. Adicionalmente, la presencia de estas especies promueve la aparición de sitios ácidos superficiales del tipo Brönsted y aumenta el punto de carga cero, lo cual puede favorecer la adsorción de ciertas especies sobre el TiO2. Por su parte, la actividad catalítica de las muestras fue probada en la fotodegradación de una solución acuosa de 2-nitrofenol, encontrándose una mayor actividad para los sólidos dopados. Los principales intermediarios de reacción determinados por HPLC fueron catecol y trihidroxibenceno, en prácticamente todos los casos. Además, se identificó el compuesto 2-aminofenol, lo que plantea una posible ruta reductiva dentro del proceso.

ABSTRACT

A series of La/TiO2 solids were prepared using a conventional impregnation method. The samples were characterized by X-ray diffraction, nitrogen adsorption; point zero charge, FTIR monitoring adsorption of pyridine, and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). Characterization showed that the incorporation of 1%wt. of lanthanum in the oxidized phase partially promotes the anatase-rutile phase transformation under calcination at 500ºC. Also, the presence of this species lead the development of Brönsted surface acid sites and increase the zero point charge, which is desirable for the adsorption of certain species. Furthermore, the catalytic activity of the samples was tested in the photodegradation of 2-nitrophenol in aqueous solution, obtaining an increased activity for doped solids. The major intermediates identified by means of HPLC were cathecol and trihydroxibenzene. On the other hand, for the 1%La doped solid was also identified 2-aminophenol, standing a possible reductive way in the process.Keywords: TiO2; Anatase, Lanthanum, Photocatalysis, 2-nitrophenol.