Estudio de catalizadores co-modificados de óxido de titanio preparados por mexcla mecánica sobre la fotodegradación catalítica de fenol y naranja de metilo / Yashira Carlyn Torrealba Moreno ; tutores Paulino Betancourt, Keyla Fuentes

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Tesis de grado (Lic. Química).-- Universidad Central de Venezuela, Facultad de Ciencias, Escuela de Química, 2016

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En este trabajo se empleó el fenol como contaminante para evaluar, en un simulador solar, la fotoactividad del dióxido de titanio co-dopado preparado con una mezcla de TiO2 reducido, y dopado con distintas proporciones de hierro, a saber; 1, 5 y 10% en peso de nitrato férrico con respecto al TiO2. La caracterización de los sólidos se realizó por DRX y espectroscopía Mössbauer. Los patrones de difracción de rayos X, revelaron un distorsión de la red cristalina al reducir y dopar con hierro el TiO2. El espectro de Mössabuer de la muestra con mayor contenido de hierro indica la presencia de hierro en una única posición cristalográfica, característica de la pseudo-brookita. Se determinó que los métodos de modificación empleados mejoran la actividad del TiO2 en el visible. El sistema con mayor conversión (logrando un 84% de degradación de fenol) fue aquel en el que se combinaron el sólido 5%Fe/TiO2 con el sólido reducido sin una mezcla mecánica previa. Este sistema resulta mucho más eficiente en la oxidación de fenol que en la de naranja de metilo cuando se emplea un reactor solar a escala banco, atribuido a la mejor adsorción del fenol al catalizador así como la menor formación de intermediarios durante su mineralización. Además se determinó que, independientemente de la cantidad de hierro utilizada, la mineralización del fenol en un simulador solar es mucho mayor cuando se preparan los sólidos co-dopados por mezcla mecánica que cuando se prepara por dopajes sucesivos. Esto sugiere la existencia de un mecanismo de transferencia de carga entre los bordes de grano formados en los puntos de contacto entre ambos materiales, provocando un efecto sinérgico en la conversión. Todo esto revela el gran potencial que presentan estos materiales para ser aplicados en la descontaminación de aguas residuales industriales impactadas con compuestos como el fenol y colorantes orgánicos como el naranja de metilo. Palabras claves: Fotocatálisis, titania modificada, reducción, hierro, degradación de fenol, degradación de naranja de metilo, co-modificación, reactor solar.

190218