Actividad fotocatalítica de nanoestructuras ZnO y ZnO:M (M: Fe, Cu, Ag)

Abstract

En el presente trabajo de investigación se sintetizó materiales nanoestructurados de óxido de cinc mediante la técnica de sol gel. Con el objetivo de mejorar sus capacidades fotocatalíticas en la síntesis se incorporó cantidades conocidas de metales (dopaje), a saber, Cu, Fe y Ag, esto para producir cambios en su morfología y estructura cristalina. Se incorporó cobre en un 0.5, 1, 1.5 y 2% en fracción molar, hierro en un 0.25, 0.5, 0.75 y 2% en fracción molar y plata en un 0.5, 2, 3, 6 y 9% en fracción molar. Para caracterizar los materiales se realizó medidas de área superficial BET, microscopía electrónica de barrido, microscopía de transmisión electrónica, microscopía de transmisión electrónica de alta resolución, difracción de rayos X (DRX), fluorescencia de rayos X (FRX), espectroscopía infrarroja con transformada de Fourier (FTIR), espectroscopía micro-Raman, fotoluminiscencia (FL), y espectroscopía UV visible. Finalmente se llevaron a cabo pruebas de fotocatálisis con luz visible para evaluar las potenciales mejoras en el rendimiento de los materiales, y se determinaron las constantes cinéticas de aquellos que evidenciaron el mayor rendimiento en descontaminación de agua. Se obtuvo muestras de tamaño nanométrico con una morfología de partícula en el caso de hierro y plata. En el caso de cobre la morfología fue varillas. S observó que la incorporación de hierro y plata en el óxido de cinc favorecen la fotocatálisis, no así el cobre.