Estudio fotocatalítico de Ti02 modificado con Etilendiamina, acoplado aBivo4 e Invo4 en reacciones de oxidación y reducción de compuestos orgánicos inducidas por luz visible - Cipagauta Díaz, Sandra (Universidad Autónoma Metropolitana, 2017)
El presente trabajo de investigación comprende la elaboración de fotocatalizadores de dióxido de titanio modificado con nitrógeno (TiEN); TiEN acoplado a BiVO4 (TNB) y TiEN acoplado a InVO4 (TNI) haciendo uso del método hidrotérmico. La serie de materiales TNB y TNI se sintetizaron al 1, 3 y 5 % en peso de BiVO4 e InVO4, respectivamente. En una primera etapa los materiales fueron ampliamente caracterizados por diversas técnicas estructurales, morfológicas y ópticas, con el objetivo de estudiar las propiedades de los sólidos y su correlación con la actividad fotocatalítica. La segunda etapa comprendió la evaluación de la actividad fotocatalítica en luz visible en oxidación y reducción de moléculas orgánicas contaminantes. La serie de catalizadores TNB fue probada en la eliminación de Ofloxacina (OFX) y Naproxeno sódico (NPX). Así mismo, esta última molécula, fue empleada, para evaluar la degradación de los materiales TiEN. El sólido TiEN*5 presentó mejor actividad fotocatalítica que Degussa P25 y TiO2 sol gel bajo radiación de luz visible debido principalmente a una óptima cantidad de nitrógeno sustituido en la red. La serie de materiales TNB presentaron mejores propiedades de absorción en el intervalo de luz visible debido principalmente a un efecto sinérgico del material TiEN y BiVO4. El material TNB-1 presentó una mayor eficiencia en la mineralización de los contaminantes OFX y NPX comparado con el material TiEN. Los estudios de reciclado demuestran la estabilidad y eficiencia del material TNB-1 en la fotodegradación de contaminantes orgánicos. El acoplamiento de InVO4 en TiEN permitió la fabricación de materiales TNI con mejores propiedades fotocatalíticas, debido a una mejor respuesta a la luz visible. Los catalizadores TNI se evaluaron en la reducción fotocatalítica de la molécula 4-Nitrofenol (NF) a 4- Aminofenol (4-AF), en 9 Sandra Cipagauta Díaz presencia de sulfito sódico como agente de sacrificio, utilizando luz visible como fuente de radiación. Esta mejora en las propiedades está determinada por los efectos sinérgicos de las características morfológica, químicas y ópticas de los materiales TiEN e InVO4. El material TNI-3 fue el que presento mayor actividad. Finalmente, las pruebas de reciclado mostraron que después de 3 ciclos, el material TNI-3 mantiene su fotoactividad en el proceso de reducción de 4-NP. Los resultados obtenidos, mostraron que el dopaje de TiO2 con Nitrógeno y su acoplamiento con BiVO4 e InVO4 contribuyen al conocimiento de investigaciones realizadas para el mejoramiento del TiO2 para aplicaciones fotocatalíticas en la degradación y reducción de contaminantes orgánicos en luz visible.