Preparación por spray-pyrolysis de electrodos de dióxido de estaño, dopados con antimonio, depositados en nanotubos de dióxido de titanio

La oxidación electroquímica de compuestos biorrefractarios es una alternativa viable para el tratamiento de desechos acuosos industriales que contienen contaminantes como compuestos aromáticos, fenólicos y pesticidas.1,2 Los métodos electroquímicos de oxidación resultan atractivos debido a su compatibilidad ambiental, alto rendimiento y su capacidad de oxidación no selectiva.2,3 La eficiencia de oxidación electroquímica depende en gran medida de electrodos que presenten una alta estabilidad, alta actividad y bajo costo.4,5 Con el fin de mejorar dicha eficiencia, se han estudiado diferentes tipos de electrodos a base de óxidos metálicos, siendo los óxidos de plomo y estaño (dopados y sin dopar), los que presentan mayor eficiencia frente a la oxidación. Además de los óxidos, se han desarrollado los electrodos de diamante dopado con boro (BDD) cuyo rendimiento es más alto que el de ambos óxidos metálicos. El SnO2 (dióxido de estaño) es un material cerámico que posee excelentes propiedades como catalizador y sensor de gases, se usa como ánodo secundario en baterías de litio (Li) y como película transparente conductora en celdas solares.3 Además, el SnO2 dopado con Sb (antimonio) presenta un alto sobrepotencial de oxígeno, lo que lo convierte en un material eficiente para la oxidación electrocatalítica de compuestos no biodegradables. El material sobre el cual se soporta el SnO2 suele ser titanio (Ti). El tratamiento de la superficie metálica de este material determina la adherencia del óxido metálico, lo cual afecta su vida útil. Por esta razón, el tratamiento por anodizado de titanio en un medio de flúor resulta de especial interés debido a que, bajo ciertas condiciones, se genera una superficie nanoestructurada de dióxido de titanio (nanotubos de dióxido de titanio), lo cual ofrece una gran área superficial y la posibilidad de una mejor adherencia.3 En el presente trabajo se busca construir un electrodo de SnO2 dopado con Sb sobre un sustrato de TiO2 que combine las propiedades de resistencia mecánica y gran área superficial de los nanotubos de TiO2, lo cual le confiere al depósito por spray-pyrolysis de SnO2/Sb un área superficial también grande y, por consecuencia, una mayor actividad electrocatalítica.4,