Recubrimientos de Al2O3/TiO2 depositados en sustratos de acero inoxidable y galvanizado para aplicaciones fotocatalíticas.
Resumen
El diseño de un fotocatalizador con propiedades fisicoquímicas que garanticen una elevada catálisis es más valioso si además puede ser utilizado repetidamente sin pérdida apreciable de su eficiencia cuando se deposita sobre sustratos metálicos que le confieren una alta resistencia mecánica. En este trabajo, se depositaron soles de Al2O3/TiO2 con una relación Al/Ti de 1,5 sobre sustratos de acero inoxidable 304 y acero galvanizado mediante el método dip-coating. Por espectroscopia infrarroja, se identificaron en los recubrimientos las bandas del enlace Al-O en 500-750 cm-1 y las bandas del enlace Ti-O en 493-639 cm-1; por espectroscopia UV-Vis, se observó una baja intensidad de absorción de radiación visible (420 a 650 nm) de solo el 30% en comparación la absorción máxima en el espectro UV (220-230 nm). El análisis metalográfico mostró que los recubrimientos depositados sobre acero galvanizado mostraron una baja adherencia, heterogeneidad y presencia de fracturas en comparación con la homogeneidad y buena adherencia del recubrimiento depositado sobre acero inoxidable.
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Citas
(ONU), O. d. (s.f.). El agua, fuente de vida 2005-2015. Recuperado el 14 de 09 de 2016, de http://www.un.org/spanish/waterforlifedecade/quality.shtml
Arango-Parrado, A. (2006). Elaboración de películas de TiO2 por sedimentación para el post-tratamiento de un efluente anaeróbico generado en un relleno sanitario. Superficies y vacío, 22(2), 10-16.
C. de M. da Trindade, S. d. (2018). Synthesis and characterization of TiO2 films onto AISI 304 metallic meshes and their application in the decomposition of the endocrine-disrupting alkylphenolic chemicals. Applied Surface Science, 457, 644-654. doi:10.1016/j.apsusc.2018.06.287.
C.-S. Lee, J. K.-H. (2009). Plasma-Enhanced ALD of TiO2 Thin Films on SUS 304 Stainless Steel for Photocatalytic Application. Journal of The Electrochemical Society, 156(5), D188-D192.
Castrillón García, M. (2012). Síntesis de nanopartículas magnéticas y su aplicación en nanocompuestos de matriz polimérica con propiedades magnéticas. Zaragoza, España: Universidad de Zaragozaa.
Chan, S., Wu, T., Juan, J., & Teh, C. (2011). Recent developments of metal oxide semiconductors as photocatalysts in advanced oxidation processes (AOPs) for treatment of dye waste-water. Journal of Chemical Technology and Biotechnology(86), 1130-1158.
CM. Gómez, G. D.-R.-V.-S. (2016). Alumina coating with TiO2 and its effect on catalytic photodegradation of phenol and p-cresol. Journal of Chemical Technology y Biochemi<, 2211-2221. doi:10.1002/jctb.5025
Falk, G. B.-M. (2017). Microwave-assisted synthesis of Nb2O5 for photocatalytic application of nanopowders and thin films. Journal of Materiales Research, 32(17), 3271-3278.
Ismail, A. A.-S. (2015). Ismail, A. A., Abdelfattah, I., Atitar, M. F., Robben, L., Bouzid, H., Al-Sayari, S. A., & Bahnemann, D. W. (2015). Photocatalytic degradation of imazapyr using mesoporous Al2O3–TiO2 nanocomposites. Separation and Purification Technology, 145, 147–153. do. Separation and purification Technology, 145, 147-153. doi:10.1016/j.seppur.2015.03.012
Jaramillo-Páez, C., & Taborda-Ocampo, G. (2006). La Fotocatálisis: Aspectos Fundamentales para una buena remoción de Contaminantes. Universidad de Caldas, 26(1-2), 71-88.
Jiang W, M. H. (2009). Bacterial toxicity comparison between nano- and micro-scaled oxide particles. Enviromental & Pollution(157), 1619-1625.
Jin T, S. D. (2009). Antimicrobial efficacy of zinc oxide quantum dots against Listeria monocytogenes, Salmonella enteritidis and Escherichia coli O157:H7. Journal of Food and Science, 74, 46-52.
L. Xu, H. S. (2012). Facile synthesis of nano-crystalline alpha-alumina at low temperature via an absolute ethanol sol–gel strategy. Materiala Chemistry and Physics, 132(2-3), 1071-1076. doi:https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2011.12.069
Liu Y, H. L. (2009). Antibacterial activities of zinc oxide nanoparticles against Escherichia coli O157:H7. Journal of Applications Microbiological, 107, 1193-1201.
Majid, F. (2013). Synthesis and Characterization of Sol-Gel deposited Aluminum oxide at Low temperatures. World Congress on Advanced in Nano, Biomechanics, Robotics and Energy Research. Seoul, Corea.
Martinez-Gómez, C. R.-V.-C.-R.-L. (2022). Photodegradation and Mineralization of Phenol Using TiO2Coated γ-Al2O3: Effect of Thermic Treatment. Processes, 10(1186), 1-15. doi:10.3390/pr10061186
Mboula, V., Héquet, V., Gru, Y., Colim, R., & Andres, Y. (2012). Assesment of the efficiency of photocatalysis on tetracycline biodegradation. Journal of Hazardous materials(209-210), 355-364. doi:10.1016@j.jhazmat.2012.01.032
Moctezuma, E., Leyva, E., Aguilar, C., Luna, R., & Montalvo, C. (2012). Photocatalytic Degradation of Paracetamol: Intermediates and Total Reaction Mechanism. Journal of Hazardous Materials(243), 130-138. Obtenido de http://dx.doi.org/10.1016/j.jhazmat.2012.10.010
Mohsen Behpour, V. A. (2012). Study of the photocatalytic activity of nanocrystalline S, N-codoped TiO2 thin films and powders under visible and sun light irradiation. Applied Surface Science, 258(17), 6595-6601. doi:10.1016/j.apsusc.2012.03.085
N. Karimi, F. R. (2008). Characterization of the oxides formed at 1000°C on the AISI 304 stainless steel by X-ray diffraction and infrared spectroscopy,. Applied Surface Science, 254(8), 2292-2299. doi:10.1016/j.apsusc.2007.09.018.
N. Switzner, H. Q. (2018). Si-bronze to 304 stainless steel GTA weld fusion zone microstructure and mechanical properties. Materials Science and Engineering: A, 709, 55-64. doi:10.1016/j.msea.2017.09.025
Organización de las Naciones Unidas (ONU) para la Educación, l. C. (s.f.). Programa Mundial de Evaluación de los Recursos Hídricos (WWAP). Recuperado el 14 de 09 de 2016, de http://www.unesco.org/new/es/natural-sciences/environment/water/wwap/facts-and-figures/all-facts-wwdr3/fact-15-water-pollution
Pavas, E. (2002). Fotocatálisis: Una alternativa viable para la eliminación de compuestos orgánicos. Universidad EAFIT, 1(127), 59-64.
Pérez, L. (2008). Degradación Fotoquímica de Contaminantes Emergentes mediante Procesos Solares. Evaluación Analítica. Almería, Almería, España: Tesis para optar al grado de Doctor en Ciencias Químicas.
R.S. Sonawane, B. K. (2004). “Preparation and photo-catalytic activity of Fe–TiO2 thin films prepared by sol–gel dip coating. Materials Chemistry Physics, 85, 52-57. doi:10.1016/j.matchemphys.2003.12.007
Schulenburg, C. (23 de 04 de 2004). Nanotecnología: Innovaciones para el día de mañana. (C. E. Investigación, Ed.) Obtenido de https://cordis.europa.eu/pub/nanotechnology/docs/nano_brochure_es.pdf
Soylua, A., Polat, M., Erdogana, D., & Saya, Z. (2014). TiO2–Al2O3 binary mixed oxide surfaces for photocatalytic. Journal of Applied Surface Science(1), 27281 (1-8). doi:http://dx.doi.org/10.1016/j.apsusc.2014.02.065
Sultan Akhtar, A. M. (2018). Enhancement of anticorrosion property of 304 stainless steel using silane coatings. Applied Surface Science, 440, 1286-1297. doi:10.1016/j.apsusc.2018.01.203.
Tang, W., & An, H. (1995). UV/TiO2 Photocatalytic Oxidation of Commercial Dyes in Aqueous Solutions. Chemosphere, 31(9), 4157-4170.
Templeton, M., & Butler, D. (2011). An Introduction to Wastewater Treatment. (http://www2.aku.edu.tr/~icaga/kitaplar/introduction-to-wastewater-treatment.pdf, Ed.) bookboon.com. doi:ISBN 978-87-7681-843-2
Tian, L. Q. (2014). Preparation of Sn4+-Doped Titanium Dioxide Photocatalytic Films on 304 Stainless Steel by Duplex Treatment. Journal of Materials Engineering and Performance, 23, 1790-1798. doi:10.1007/s11665-014-0919-6
Ullah, R., Sun, H., Ang, H., Tadé, M., & Wang, S. (2012). Visible light photocatalytic degradation of organics on nanoparticles of bi-metallic oxides. Journal of Separation and Purification Technology(89), 98-106.
Valeria, H. (4 de octubre de 2019). Láminas y Aceros. Obtenido de https://blog.laminasyaceros.com/
Vargas-Reus, M., Memarzadeh, K., Huang, J., Ren, G., & Allaker, R. (2012). Antimicrobial Activity of Nanoparticulate Metal Oxides against Peri-implantitis Pathogens. International Journal of Antimicrobial Agents(40), 135–139.
Z.S Sadeq, Z. M. (2019). Low cost, fast and powerful performance interfacial charge transfer nanostructured Al2O3 capturing of light photocatalyst eco-friendly system using hydrothermal method. Material Letters, 254, 120-124. doi:https://doi.org/10.1016/j.matlet.2019.07.050
Zaleska-Medynska, A. K. (2018). Metal oxide-based photocatalysis : fundamentals and prospects for application. Amsterdam, Netherlands: Ghenadii Korotcenkov.
Zapata, A. (2011). Descontaminación de aguas biorrecalcitrantes mediante foto-fenton solar y oxidación biológica a escala industrial. Efecto de las variables del proceso fotocatalítico sobre la eficiencia del tratamiento combinado. Almería, Almería, España: Tesis para obtener el grado de Doctor en Ingeniería Química.
Zhao, D., Chen, C., Wang, Y., Ma, W., Zhao, J., Rajh, T., & Zang, L. (2008). Enhanced Photocatalytic Degradation of Dye Pollutants Ander Visible Irradiation on Al (III)-Modified TiOs: Structure, Interaction and Interfacial Electrón Transfer. Eviromental Science and Technology, 42(1), 308-314. doi:10.1021@es071770e_12
Zhao, D., Chen, C., wang, Y., Ma, W., Zhao, J., Rajh, T., & Zang, L. (2008). Enhanced Photocatalytic Degradation of Dye Pollutants under Visible Irradiation on Al(III)-Modified TiO2: Structure, Interaction, and Interfacial Electron Transfer. Journal of Enviromental Science and Technology, 42(1), 308-314. doi: 10.1021/es071770e