Sintesis de nanopartículas "core-shell" SiC-TiO2 para su uso en procesos fotocatáliticos: eliminación de COVs en aire

Ciércoles Alloza, Inés
Mallada Viana, María Reyes (dir.)

Universidad de Zaragoza, EINA, 2018
Departamento de Ingeniería Química y Tecnologías del Medio Ambiente, Área de Ingeniería Química

Graduado en Ingeniería Química

Resumen: Este Trabajo de Fin de Grado, del Grado en Ingeniería Química de la Universidad de Zaragoza, ha sido llevado a cabo en los laboratorios del Instituto de Nanociencia de Aragón (INA), dentro del grupo NFP, perteneciente al Departamento de Ingeniería Química y Tecnologías del Medio Ambiente de la Universidad de Zaragoza. El objetivo principal del trabajo es la eliminación mediante técnicas fotocatalíticas de los compuestos orgánicos volátiles (COVs), causantes de contaminación de ambientes interiores (síndrome del edificio enfermo) y exteriores (smog-fotoquímico). Para ello se usa el óxido de titanio (TiO2), material más comúnmente usado en la fotocatálisis, que cuenta con el inconveniente que solo se activa con luz ultravioleta (UV). Para solucionar este inconveniente se propone sintetizar una estructura compuesta SiC-TiO2 tipo “core-shell” con la que se puede lograr un aumento de la actividad y rendimiento ante la luz visible- que se sintetiza con carburo de silicio (SiC). Inicialmente se sintetizó el “core” de SiC mediante la síntesis sol-gel del precursor feniltrietoxysilano y posterior descomposición térmica a 700ºC seguida de un proceso de pirolisis a 1500 ºC para formar el SiC. Alternativamente se utilizó también SiC comercia. El recubrimiento con TiO2 se realizó mediante la técnica sol-gel, a partir de isopropóxido de titanio, para formar una estructura “core-shell” donde el SiC queda recubierto por una capa de TiO2, Mediante el uso de diferentes técnicas (XRD, FTIR, RAMAN, STEM, SEM...) se han caracterizado los materiales sintetizados, analizando su composición química, formas y tamaño, y estructura cristalina. Las nanopartículas sintetizadas de SiC-TiO2 se depositó de manera homogénea, mediante filtración a vacío, en unas membranas de polivinildifluoruro. Estas superficies se sometieron a ensayos fotocatalíticos para evaluar su actividad catalítica, en un reactor discontinuo, midiendo la conversión de acetaldehído en función del tiempo. Se obtuvieron conversiones del 100% en el reactor discontinuo trascurridas 5 horas.

Tipo de Trabajo Académico: Trabajo Fin de Grado