Síntesis, caracterización y evaluación fotocatalítica de sistemas ZrO2-SiO2 | Synthesis, characterization and photocatalytic evaluation of ZrO2-SiO2 systems

RESUMEN: La incorporación de un óxido a la matriz de un segundo produce cambios en las propiedades superficiales del sistema inicial, así como modificaciones en la estructura electrónica del material; de hecho, la recombinación de portadores de cargas en un material semiconductor se ve modificada por la incorporación de otro elemento a la red del semiconductor. En particular, las propiedades estructurales, morfológicas, superficiales y catalíticas del óxido de zirconio se ven afectadas al depositarlo sobre otro que actúe como matriz de soporte. En este trabajo se han preparado óxidos mixtos ZrO2-SiO2 empleando el método sol gel de precipitación seguido de diversos tratamientos térmicos. Los materiales así obtenidos fueron caracterizados por diversas técnicas evaluándose además su actividad fotocatalítica en la degradación del 3-nitrofenol. Si bien el comportamiento fotocatalítico del sistema ZrO2-SiO2 no difiere del que exhiben los óxidos simples ZrO2 y SiO2, las propiedades de estos materiales tipo óxido mixto sí están fuertemente condicionadas no sólo por el método de preparación sino por los tratamientos de calcinación. Palabras clave: Fotocatálisis, Óxido de zirconio, Óxido mixto, Sol-gel.

ABSTARCT: The incorporation of an oxide to the matrix of another one produces changes in the superficial properties of the initial system, as well as modifications in the electronic structure of the material. In fact, the recombination of charge carriers in a semiconductor material is modified by the incorporation of another element to the semiconductor network. In particular, the structural, morphological, superficial and catalytic properties of the zircon oxide are affected when it is deposited on another that acts as a support matrix. In the present work, the mixed oxides ZrO2-SiO2 have been prepared using the sol gel method of precipitation followed by diverse thermal treatments. So obtained materials were characterized by diverse techniques and also were tested their photocatalytic activity for the degradation of 3-nitrophenol. Although the photocatalytic behavior of the system ZrO2-SiO2 is not different from the one that exhibits the simple oxides ZrO2 and SiO2, the properties of these mixed oxides strongly depend on the preparation methods and the calcination treatments. Keywords: Photocatalysis, Zircon oxide, Mixed oxide, Sol-gel.