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Desarrollo de Fotocatalizadores TiO2 Dopados con Tierras Raras y su Aplicación en la Oxidación de α-Metiltestosterona
DURVEL DE LA CRUZ ROMERO
ALFREDO AGUILAR ELGUEZABAL
JOSE GILBERTO TORRES TORRES
Acceso Abierto
Atribución-NoComercial-SinDerivadas
En esta investigación, se buscó abatir las limitantes del fotocatalizador comercial, Degussa P25; con el uso de los lantánidos (tierras raras) ya que han sido reconocidos como los activadores del fenómeno de luminiscencia con mayor potencial para obtener una emisión en la región visible del espectro electromagnético; por eso, se destaca el desarrollo de nuevos materiales a base de TiO2 dopados con tierras raras (Ce+3, La+3, Pr+3, Nd+3 , Sm+3, Gd+3 y Eu+3) con el objetivo de disminuir la energía de banda prohibida, Eg y aprovechar el potencial de la luz visible y por ende aumentar el numero huecos (h+) e inhibir la recombinación del par electrón-hueco. Con el desarrollo de estos fotocatalizadores, se logró estudiar la degradación de la metiltestosterona (MT) a nivel de microrreacción. De la aceptación de nuestros resultados de fotoactividad, se propondrá como trabajo futuro; estudiar la viabilidad de acoplarse en un sistema terciario fotocatalítico continuo utilizando TiO2 dopado; por el momento, esta investigación se limitó a generar nuevas ideas de trabajo e información principalmente porque no existe literatura concerniente a estudios analíticos de la MT, ni mucho menos investigaciones enfocadas a la degradación de metiltestosterona por fotocatálisis de TiO2. Los resultados mostraron que el tipo de iluminación es el factor que mayor diferencias significativas obtuvo en el desarrollo de las reacciones fotocatalíticas, siendo la luz solar, la que mayor actividad fotocatalítica brindó a los tratamientos, esto había sido señalado por las caracterizaciones realizadas a los fotocatalizadores, al determinar las Eg de cada uno de los fotocatalizadores utilizados.
El aumento de la actividad fotocatalítica en el TiO2 P25 por efecto de las tierras raras impregnadas se llevó a cabo solo hasta una determinada concentración, para el caso del Sm se pudo establecer una concentración optima de este metal (0.3%), la cual si es superada se tiene el efecto contrario. El TiO2 P25 mostró tener una mayor capacidad de tolerar más concentración de impurezas metálicas en su superficie (0.5%), excepto para el caso del Gd, debido a que en estudios realizados con los mismos iones metálicos trivalentes usando TiO2 preparado por el método sol-gel, se encontró que la concentración optima de metales fue de 0.3% debido a que se sospecha que estos metales se insertan tanto en la superficie como dentro de la red de TiO2. Los resultados obtenidos usando estos fotocatalizadores modificados con impurezas metálicas, nos muestran la capacidad y eficiencia que se puede tener, si se aplicaran en un sistema de reacción fotocatalítico utilizado como un tratamiento terciario de aguas residuales, diseñado para captar la mayor concentración de luz proveniente del sol y eliminar gastos en el suministro de luz artificial, y así aprovechar esta fuente inagotable de luz e incrementar la actividad de los fotocatalizadores, para eliminar cualquier tipo de contaminante orgánico tipo hormonal de difícil remoción en las aguas contaminadas.
2013-07
Tesis de doctorado
BIOLOGÍA Y QUÍMICA
Aparece en las colecciones: Doctorado en Ciencia de Materiales

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