Propiedades fotocataliticas y electroquímicas de recubrimientos de óxido de titanio obtenidos por proyección térmica por llama

Abstract

La proyección térmica por llama FS, es una técnica de bajo costo y alto rendimiento que se utiliza para la recuperación de piezas gastadas y la elaboración recubrimientos. El proceso consiste en atomizar partículas, con un gas comprimido, que han sido fundidas o semifundidas gracias a la energía liberada por una fuente de calor, en este caso por la combustión del acetileno premezclado con oxígeno, lo que proporciona una llama oxiacetilénica de alto poder energético. El dióxido de titanio ha sido muy investigado en la ciencia de las superficies de óxidos metálicos, presenta tres polimorfos: anatasa, rutilo y brookita, de las cuales la anatasa y el rutilo son las más utilizadas por su facilidad de síntesis. La principal aplicación del TiO2 es como pigmento blanco debido a su alta opacidad e índice de refracción, que resulta en una alta reflectividad desde las superficies, sin embargo, también es ampliamente usado en aplicaciones como recubrimientos ópticos, capas dieléctricas en aplicaciones microelectrónicas, capas protectoras frente al desgaste, como conversor de energía solar, como ventanas de “auto-limpieza”, en vidrios de anti-empañamiento, en baldosas auto-esterilizantes y anti-bacteriales, así como en aplicaciones biomédicas debido a su buena bio-compatibilidad y en dispositivos foto-catalíticos de purificación de aire y agua, demostrado su importancia en la limpieza ambiental. Por su parte, la descarga de aguas residuales coloreados al medio ambiente es una fuente de problemas para el ecosistema acuático. Una de las principales preocupaciones es la reducción de la penetración de la radiación de luz en el agua que puede causar una alteración de la actividad fotosintética y, por lo tanto, alterar el equilibrio natural de la flora y la fauna. Con el desarrollo de esta investigación se pretende fabricar recubrimientos de óxido de Titania por proyección térmica por llama sobre sustratos de acero de bajo carbón, con el fin de obtener recubrimientos con propiedades fotocatalíticas, los cuales pueden ser usados en la descontaminación de aguas. Los recubrimientos serán caracterizados morfológicamente con Microscopía Electrónica de Barrido MEB, su microestructura por Difracción de R-X, la composición química superficial con Espectroscopía de Fotoelectrones de rayos X (XPS). Las propiedades ópticas se determinan con espectrofotometría UV-VIS. Las propiedades electroquímicas por espectroscopia de impedancia electroquímica (EIS), utilizando un sistema de tres electrodos. Se espera probar con éxito, los recubrimientos en la fotocatálisis de agua contaminada con con colorantes, en particular con azul de metileno en diferentes concentraciones.