Titania modificada con fluoruro, sulfatos y platino para la reducción fotoquímica de cromo

• Published in: Revista Facultad de Ingeniería no. 112; p. 86
• Main Authors: Murcia, Julie Joseane, Hernández-Laverde, Mónica Sirley, Correa-Camargo, Ivan Alexander, Rojas-Sarmiento, Hugo Alfonso, Navío, José Antonio, del Carmen Hidalgo-López, Maria
• Format: Journal Article
• Language: Spanish
• Published: Universidad de Antioquia, Facultad de Ingenieria 01.07.2024
• Subjects: Electric waves; Electromagnetic radiation; Electromagnetic waves; Hydroxylation; Semiconductors
• ISSN: 0120-6230
• DOI: 10.17533/udea.redin.20240304

En este trabajo, la Titania se modificó por sulfatación o fluorización y platino en superficie, con el objetivo de mejorar la eficiencia en la reducción de Cr (VI) en comparación con el material Ti[O.sub.2] base sintetizado por el método sol- gel. Los materiales fueron caracterizados por DRX, Sbet, UV-Vis DRS, FRX, TEM, FTIRyXPS. Las modificaciones permitieron obtener una mayor estabilidad en la fase Anatasay en el área superficial del semiconductor. La adición de F y Pt en el Ti[O.sub.2] provocaron aumentos de absorción en la región visible del espectro electromagnético. Se observó una correlación entre las nuevas propiedades fisicoquímicas obtenidas tras la modificación del Ti[O.sub.2] y el rendimiento fotocatalítico del material. El mejor resultado en la reducción de cromo se obtuvo utilizando Pt-S-Ti[O.sub.2] como fotocatalizador, este material mostró una combinación adecuada de área superficial, alta absorción UV-Vis, alta hidroxilación y la existencia de nanopartículas de Pt en la superficie que favorecen un aumento de la vida media del par electrón-hueco. También se evaluaron parámetros de reacción que demostraron que el mejor desempeño fotocatalítico se obtuvo bajo atmósfera de [N.sub.2], intensidad de luz de 120 W/[m.sup.2] y 2 horas de tiempo total de reacción. Así mismo, se observó que aumentar el tiempo de reacción de 2 a 5 horas tuvo un efecto perjudicial sobre la eficiencia en la reducción de Cr (VI). F - Ti[O.sub.2]; S - Ti[O.sub.2]; Pt - F - Ti[O.sub.2]; Pt - S - Ti[O.sub.2]; Cromo, fotoreducción. In this work, Titania was modified by sulfation or fluorination and platinum on the surface to improve the Cr (VI) reduction efficiency compared to the bare Ti[O.sub.2] material synthesized by the sol-gel method. The synthesized materials were characterized by XRD, Sbet, UV-Vis DRS, XRF, TEM, FTIR, and XPS. The modifications led to higher stability in the Anatase phase and surface area of this semiconductor. The addition of F and Pt in Ti[O.sub.2] led to absorption increases in the visible region of the electromagnetic spectrum. A correlation between the new physicochemical properties obtained after Ti[O.sub.2] modification and the photocatalytic performance of this material was observed. The best result in chromium reduction was obtained using Pt-S- Ti[O.sub.2] as the photocatalyst; this material showed a suitable combination of surface area, high UV-Vis absorption, high hydroxylation, and the existence of Pt nanoparticles on the surface, which favors an increased electron-hole pair half-life. Different reaction parameters were also evaluated, which demonstrated that the best photocatalytic performance was obtained under an [N.sub.2] atmosphere, a light intensity of 120 W/[m.sup.2], and 2 hours of total reaction time. Likewise, it was noted that an increase in reaction time from 2 to 5 hours, had a detrimental effect on reducing Cr (VI) efficiency. KEYWORDS: F - Ti[O.sub.2]; S - Ti[O.sub.2]; Pt - F - Ti[O.sub.2]; Pt - S - Ti[O.sub.2]; chromium, photoreduction.