Pigmentos funcionales utilizando el sistema dióxido de titanio (fase anatasa) y óxido de hierro

Abstract

En este trabajo de grado se estudiaron y analizaron los distintos fenómenos que ocurren durante la obtención de dos pigmentos (TiO2 y Fe3O4), optimizando las condiciones de síntesis de los mismos. El dióxido de titanio, se sintetizó empleando los métodos sol-gel y precursor polimérico (Pechini). El óxido de hierro se obtuvo a partir de un mineral proveniente de una mina del Cauca a través de un proceso físico, prestando especial atención al control de los parámetros que determinaron las características del producto final. La caracterización de los polvos cerámicos obtenidos se realizó utilizando diferentes técnicas como: fluorescencia de rayos X (FRX), para conocer la composición química de las muestras, espectroscopia infrarroja (FTIR), para identificar los grupos funcionales presentes, difracción de rayos X (DRX), para conocer las fases cristalinas, y Microscopia electrónica (MET y MEB) para establecer el tamaño y la morfología de la partícula. Los resultados de estos estudios indicaron que el TiO2, fase anatasa, se podía obtener a 450ºC, independiente del método de síntesis y que el mineral contenía un 92% de óxido de hierro. Contando con los pigmentos inorgánicos de dióxido de titanio y de óxido de hierro, se realizaron estudios reológicos de suspensiones de estos polvos cerámicos, en diferentes solventes orgánicos, para determinar cuáles de ellos se podrían utilizar como vehículos, pensando en la aplicación de estos pigmentos como recubrimientos o pinturas funcionales. Para ello se analizaron las propiedades fotocatalíticas del dióxido de titanio sintetizado, a través de ensayos de fotodegradación, y las magnéticas del óxido de hierro. Los resultados mostraron un mejor desempeño fotocatalítico para las pinturas con solvente aceite, y magnético con los dos solventes utilizados, aceite y base acrílica.