Síntesis, caracterización y aplicación de ánodos el tipo mezcla de óxidos metálicos sintetizados utilizando laser de CO2

Abstract

Los ánodos de mezcla de óxidos metálicos (MOM) son materiales que han mostrado resultados prometedores en tecnologías electroquímicas. En este trabajo, se estudió la viabilidad de un nuevo método de síntesis de dichos ánodos, usando un láser de CO2 para la aplicación en la oxidación de contaminantes orgánicos. Para lo cual, en la primera etapa de esta tesis, MOMs de composición Ti/RuxIrx-1O2, Ti/Ru0.3Ti0.7O2 y Ti/SnO2- Sb fueron sintetizados mediante el calentamiento por láser para obtener una alta actividad electrocatalítica y estabilidad física del filme, así como rapidez en el procesamiento y bajo consumo de energía del proceso. Los ánodos sintetizados fueron caracterizados mediante técnicas físicas y electroquímicas, tales como: Difractometría de Rayos-X, Microscopia Electrónica de Barrido, Energía Dispersiva de Rayos-X, voltametría cíclica y lineal, espectroscopía de impedancia electroquímica y pruebas de estabilidad. En la segunda etapa del estudio, se seleccionó el ánodo Ti/Ru0.3Ti0.7O2 para evaluar su desempeño en diferentes procesos oxidativos electroquímicos avanzados. Para tal efecto, el ánodo fue utilizado en procesos de oxidación electroquímica, fotoelectroquímica, electro-Fenton, fotoelectro-Fenton y electroquímica con peróxido de hidrógeno generado in situ, para la degradación de orgánicos modelo. Todos los experimentos realizados en esta etapa fueron comparados contra un electrodo de diamante dopado con boro (DDB), reconocido por su eficacia en la generación de grande cantidade de radicales hidroxilo. Se observó que con la combinación con la radiación ultravioleta C, utilizando el ánodo de Ti/Ru0.3Ti0.7O2, la degradación es más efectiva. En los procesos electro-Fenton y fotoelectro-Fenton, el ánodo fue tan eficiente como el electrodo de DDB, tanto para la degradación como para la mineralización del plaguicida. Estos resultados son importantes porque demuestran que estos ánodos se pueden producir mediante un método de síntesis fácil, con una mayor eficiencia catalítica y muestran resultados prometedores para su aplicación industrial.