Sólidos co-modificados de TiO2 empleados en la degradación de fenoles en un simulador solar

Abstract

En este trabajo se estudió la degradación de fenol empleando TiO2 (anatasa) reducida o dopada con hierro. El catalizador con hierro se preparó impregnando Fe(NO3)3 en la anatasa y calcinando este sólido a 500°C, mientras que el sólido reducido se obtuvo impregnando el TiO2 con HNO3 y reduciendo este material con H2 a 500°C. Además, se prepararon catalizadores co-modificados por tres vías: 1) realizando una mezcla mecánica (MM) de los sólidos anteriores, 2) dopando con hierro el sólido reducido y 3) reduciendo el sólido dopado con hierro. Los fotocatalizadores fueron caracterizados por FT-IR, DRX, XPS, espectroscopia Mössbauer y absorción UV-Vis del sólido disperso en agua. Se encontró que la asociación del hierro no modifica la estructura cristalina del TiO2, aunque la absorción de la dispersión en UV-vis sufrió un ligero corrimiento batocrómico y la degradación del fenol fue 1,8 veces mayor en comparación a la anatasa sin dopar. El tratamiento reductivo, por su parte provoca ciertos cambios positivos en la superficie de la anatasa, alcanzándose una fotoactividad 1,6 veces mayor que el TiO2 no modificado. En el caso de los materiales co-modificados, se encontró que la mezcla mecánica es el procedimiento más efectivo logrando triplicar la actividad del semiconductor de partida, lo que sugiere un mecanismo de transferencia de electrones entre semiconductores.