Síntesis de películas delgadas de CuO/TiO2/NTC para aplicaciones fotocatalícas en la región visible

Abstract

En este estudio se sintetizaron compósitos de TiO2/NTC con sal de Cu [Cu(NO3)2·2.5 H2O] en películas delgadas sobre sustratos de vidrio Corning con tratamiento térmico a 500°C con flujo de aire por una hora. Mediante el método sol-gel se preparó la solución ‘sol’ depositadas por el método dip-coating. Utilizando como precursor tetrabutóxido de titanio Ti(OC4H9)4. Con espectroscopia UV-Vis se evaluaron propiedades ópticas de las películas presentando un 90% de transmitancia en la región visible, siendo las de menor valor de bandgap en 3.54 eV para las películas conformadas por TiO2/NTC. Con Microscopía Raman se exhibieron vibraciones características de los espectros de la fase cristalina anatasa en los 147, 199, 398, 516, 641 cm-1 . Las caracterizaciones estructurales y morfológicas de las películas se realizaron mediante Microscopio Electrónico de Transmisión (TEM) y Microscopía Electrónica de Barrido (SEM) en la cual se observó una morfología homogénea sin cúmulos de material, no porosa y sin grietas visibles de las películas, se calculó el tamaño de cristal con difracción de rayos X (DRX) los cuales estaban en el rango de 13 a 18 nm. Mediante EDS se identificó la presencia de titanio, oxígeno, carbón y cobre. Se midió la resistividad eléctrica en la oscuridad y en la luz. Con un foto-reactor tubular con una lámpara de irradiación UV y UV-visible se realizó la actividad fotocatalítica de las películas de TiO2 degradando azul de metileno (AM) en solución acuosa. Las películas delgadas de TiO2 mostraron una degradación del 73.5% del MB a los 240 min de irradiación, se incrementó con el composito de TiO2/NTC; registrando una actividad una degradación de 78.5%.