Nanopartículas con base en óxido de cerio dopado con titanio o circonio y su potencial aplicación como agente fotodegradante

Abstract

El óxido de cerio (CeO2) es un compuesto de gran interés tecnológico que, por su naturaleza química y estructural, permite extender su rango de aplicación a otros campos, como a la remediación ambiental. En este trabajo se sintetizaron soluciones sólidas de óxido de Cerio, óxido de Cerio- Titanio y óxido de Cerio-Circonio, empleando el método Pechini. Las soluciones sólidas estudiadas contenían 3%, 5% de Titanio y 3%, 5% de Circonio. Los materiales sintetizados se caracterizaron con espectroscopia infrarroja, espectroscopia UV-vis, Difracción de Rayos X (DRX), Microscopia electrónica de transmisión y fotoluminiscencia. Los resultados de estas caracterizaciones permitieron determinar el efecto de la incorporación de los dopantes en la estructura de óxido de Cerio (CeO2). Considerando potenciales aplicaciones de estas soluciones sólidas, se hicieron estudios de degradación de azul de metileno para determinar su eficiencia en los procesos de adsorción, degradación y fotodegradación. Para realizar estos estudios se diseñó y construyó un equipo (fotorreactor) que cuenta con un sistema de agitación y refrigeración, sensor térmico y sensor de radiación UV, extracción de estos parámetros vía micro SD y un sistema de potencia independiente para tener un adecuado control del ensayo y poder obtener información de parámetros que son importantes en el mismo. Se obtuvieron partículas de tamaño nanométrico (< 100 nm), la morfología de las mismas se afectó por la incorporación de los dopantes, El equipo fotorreactor es versátil, permitiendo estudiar de manera más controlada la fotodegradación de las nanopartículas sintetizadas, las cuales exhibieron propiedades fotocatalíticas particulares dependiendo del dopante.