Fotoelectrocatálisis con electrodos de TiO2. El rol de la microestructura
La fotoelectrocatálisis heterogénea mediada por TiO2 es un método promisorio para la remoción de contaminantes orgánicos en medio acuoso. La eficiencia del proceso está vinculada a la microestructura del sólido, a la solución y a la interfaz. En este trabajo se determinó el rol del sólido en fotocat...
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| Autor principal: | |
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| Formato: | Tesis Doctoral |
| Lenguaje: | Español |
| Publicado: |
2005
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| Materias: | |
| Acceso en línea: | http://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n3842_Calvo |
| Aporte de: |
| Sumario: | La fotoelectrocatálisis heterogénea mediada por TiO2 es un método promisorio para la remoción de contaminantes orgánicos en medio acuoso. La eficiencia del proceso está vinculada a la microestructura del sólido, a la solución y a la interfaz. En este trabajo se determinó el rol del sólido en fotocatálisis y fotoelectrocatálisis a partir del diseño racional de una síntesis por sol-gel de películas y membranas de TiO2 con cambios graduales en su micorestructura. Esto se logró a partir de la modificación de la superficie de las partículas y de un tratamiento térmico adecuado. La determinación de cinéticas de fotooxidación mediada por películas de TiO2 de mezclas de fotolitos orgánicos con distinta afinidad por la superficie confirmó que los procesos más importantes ocurren mediados por la superficie y están relacionados con la estructura del sólido. Dada la importancia de la adsorción en fotoelectrocatálisis, se llevó a cabo un estudio de la interfaz TiO2-solución en presencia de ácidos dicarboxílicos utilizando las técnicas de SNIFFTIR y de transmitancia diferencial UV-Visible. La primer técnica condujo a una dependencia de tipo Langmuir de la adsorción con el potencial aplicado, la cual se atribuye a un efecto electrostático. La segunda técnica proveyó un novedoso método para sensar la cantidad de trampas de huecos cercanas a la superficie basado en el aumento de la intensidad de la transición eg←t2g de Ti(III) producido por la distorsión del entorno octaédrico de los sitios titanio cercanos a la superficie. La actividad fotocatalítica y fotoelectrocatalítica se determinó a partir de la degradación de un fotolito modelo (ácido salicílico). Se obtuvo un vínculo entre la actividad fotocatalítica de membranas y la actividad fotelectrocatalítica de films y además se determinó experimentalmente que la cristalinidad y la cantidad de defectos son los parámetros del sólido con mayor importancia para la actividad fotoelectrocatalítica de films de TiO2. |
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