SÍNTESIS Y CARACTERIZACIÓN DE FOTOCATALIZADORES MESOPOROSOS DE ÓXIDOS MIXTOS DE TiO2-Al2O3 Y TiO2-ZrO2

En el presente proyecto se realizó la síntesis sol-gel del TiO2 mediante dos condiciones de síntesis: la primera utilizando una relación molar de hidrólisis baja y la segunda con relación molar de hidrólisis alta y con tratamiento hidrotérmico, con la finalidad de establecer las condiciones adecuadas para la síntesis de los polvos de los sistemas mixtos TiO2 -Al2O3 y TiO2 -ZrO2 mesoporosos. La síntesis del sistema mixto se realizó con una relación molar de hidrólisis alta, bajo un tratamiento hidrotérmico a partir de precursores orgánicos empleando el surfactante Tween-20 como agente direccionante para la formación de la mesoestructura al ser calcinado a 400°C. Con el fin de emplearlos como fotocatalizadores en la degradación del azul de metileno. Las condiciones de síntesis del sistema mixto se establecieron después de haber probado condiciones de baja y alta relación molar de hidrólisis para el sistema simple del TiO 2, por lo que, primeramente se presentan los resultados y discusiones del óxido simple de TiO2 y posteriormente de los sistemas mixtos TiO2 -Al2O3 y TiO2 -ZrO2. Se analizaron los resultados del óxido simple de TiO 2 por técnicas como difracción de rayos-X (DRX), microscopía electrónica de barrido (MEB), microscopía electrónica de transmisión (MET), determinación de carbón total (CRT) y de área superficial específica (SBET). De los cuales se pudo corroborar que los polvos se encuentran en fase anatasa. La morfología y el área superficial 2 específica dependen fuertemente de las condiciones de hidrólisis. Obteniendo áreas de 21 a 32 m /g y 2 de 100 a 145 m /g a baja relación molar de hidrólisis y alta relación molar de hidrólisis, respectivamente. De los resultados obtenidos en este estudio, se determinó la síntesis hidrotérmica a alta relación molar de hidrólisis como la ruta a seguir para la síntesis de los sistemas mixtos TiO2 - Al2O3 y TiO2 -ZrO2. La serie de óxidos mixtos del sistema binario TiO 2–Al2O3 mesoporoso se sintetizó con composiciones 0, 10, 20, 30 y 100 %mol de Al2O3. El análisis de los óxidos mesoporosos por DRX reveló la presencia de las fases cristalinas anatasa y ?-alúmina para los óxidos puros de TiO 2 y Al2O3, respectivamente. El sistema mixto presenta solamente la cristalización del TiO2 en fase anatasa. Las observaciones por MEB de los polvos sintetizados revelaron la obtención de microestructuras macroporosas constituidas de partículas nanométricas de morfología esférica formando las paredes de la red inorgánica. Los polvos cerámicos presentan altos valores de área específica atribuidos a la incorporación de Al 2O3 y a la obtención de mesoporosidad generada por la ruta de síntesis propuesta