Resumen

En este trabajo se prepararon membranas mesoporosas nanoestructuradas de anatasa para procesos de ultrafiltración (UF) de agua con capacidades fotocatalíticas y de separación física. Se sintetizó un sustrato macroporoso a partir de α-Al2O3 y, a continuación, se utilizó un sol coloidal de titania para la preparación de la capa intermedia. Asimismo, la capa superior de la membrana se sintetizó por deposición y calcinación de sol polimérico de titania sobre la capa intermedia. La caracterización se realizó mediante técnicas DLS, TG-DTA, XRD, BET, FESEM, TEM y AFM. Asimismo, se llevaron a cabo experimentos de filtración basados en la separación de naranja de metilo de una solución acuosa mediante una configuración de membrana con una célula de filtración sin salida. La actividad fotocatalítica de las membranas se evaluó mediante fotodegradación de naranja de metilo utilizando espectrofotómetro UV-visible. El tamaño medio de las partículas de los soles coloidales y poliméricos fue de 14 y 1,5 nm, respectivamente. Las membranas de anatasa mostraron homogeneidad, con un área superficial de 32,8 m2/g, un tamaño medio de poro de 8,17 nm y un tamaño de cristalito de 9,6 nm. Se determinó que la eficacia de eliminación del naranja de metilo mediante la membrana mesoporosa basada en la separación física era del 52%, que se mejoró hasta el 83 mediante una técnica fotocatalítica de acoplamiento. Así pues, la membrana UF mostró un elevado potencial debido a su capacidad multifuncional para aplicaciones de purificación de agua.

• Materias:Energía solar Fotoquímica Fotocatálisis Nanoestructuras Optoelectrónica
• Subjects:Solar energy Photochemistry Photocatalysis Nanostructures Optoelectronics
• Palabras claves:capa intermedia, eficacia de eliminación del naranja de metilo, sol de titania coloidal, celda de filtración final, tamaño medio de partículas, tamaño medio de poros, capa superior de la membrana, fotodegradación del naranja de metilo, capacidades de separación física, sol polimérico de titania.
• Keywords:intermediate layer, methyl orange removal efficiency, colloidal titania sol, end filtration cell, mean particle size, mean pore size, membrane top layer, methyl orange photodegradation, physical separation capabilities, titania polymeric sol