marco teórico tio2

Actualmente el dióxido de titanio (TiO2) está siendo considerado como un material de
gran utilidad en aplicaciones ambientales como catalizador en reacciones llevadas a
cabo bajo la acción de luz ultravioleta; como por ejemplo, tratamiento de aguas
residuales, deshidratación de alcohol, degradación de pigmentos de pintura y oxidación
de compuestos aromáticos [1 Dan Mclachlan. Jr," X-RayCrystal Structure," McGraw-Hill, Inc., New York,1957.], gracias a su estabilidad química, propiedades eléctricas,
ópticas y dieléctricas.

El propósito más perseguido y que motiva ampliamente las investigaciones realizadas
sobre TiO2, es su utilización en degradación de moléculas orgánicas; el TiO2, es un
semiconductor, y el par electrón-hueco creado al irradiar el material con radiación UV
almigrar a la superficie, pueden separadamente reaccionar con agua y oxigeno
produciendo radicales libres que pueden atacar y absorber moléculas orgánicas en
ultimas completando su descomposición en CO2 y H2O. Las aplicaciones de este
proceso van desde purificación de aguas residuales, desinfección de superficies, basada
en las propiedades bactericidas del TiO2 (por ejemplo en hospitales),recubrimientos que
presenten comportamiento de auto limpieza (en el caso de parabrisas para vehículos),
hasta recubrimientos protectores de mármol (para la conservación de construcciones
antiguas) contra daños provocados por el ambiente.
Usualmente las películas delgadas de dióxido de titanio se preparan usando distintas
técnicas de depósito [3], tales como sol-gel [4], deposición en fase químicade vapor
(CVD) [5-7], así como diferentes técnicas de pulverización catódica o sputtering [2].
Para el desarrollo del presente trabajo, se han depositado películas de TiO2 sobre
substratos de silicio, cuarzo y acero mediante la técnica magnetrón sputtering d.c. Para
obtener el plasma de la descarga se utilizaran como gases de trabajo una mezcla
compuesta por Ar y O2, y se varió la razón deflujo Ar/O2 con el fin de encontrar los
parámetros óptimos para los cuales es posible obtener mayor cantidad de la fase
cristalina anatasa, ya que esta fase es la que presenta una mayor eficiencia en
aplicaciones que involucren procesos fotocatalíticos.

Okimura [11] reportó que la fase rutilo es formada por la reacción de Ti con 2 O siendo
la concentración de 2 O mucho mayor a presiones bajas,cuando estos iones son
producidos por colisiones inelásticas con electrones que poseen alta energía. Por otro
lado, Shibata [12] reportó, para la obtención de películas delgadas de TiO2 mediante
magnetrón sputtering reactivo, que la fase anatasa es el resultado de la reacción entre
átomos neutros de Ti y átomos neutros de 2 O o iones 2 O , mientras la fase rutilo, al
tener una mayor energíade activación para su formación, comparada con la fase
anatasa, requiere a bajas presiones, mayor bombardeo energético por parte de los iones
del plasma sobre la película en formación.
P. Löbl [12,14] sugiere que la temperatura del sustrato, y la energía de las partículas
incidentes sobre el sustrato, durante la formación de películas delgadas de TiO2
mediante procesos de pulverizacióncatódica, son parámetros que deben ser tomados muy en cuenta por su relevancia en la formación de las fases cristalinas anatasa, rutilo y
brokita, es decir, determinan la estructura de la película [13]. (tio2 pdf)

Lei Ge et al depositaron por medio de la técnica sol-gel películas de tio2 (anatasa) sobre sustratos de vidrio y evaluaron su actividad fotocatalítica fueron evaluadas por la degradación denaranja de metilo en solución acuosa. Se encontró que el recubrimiento con mejores propiedades generó una degradación el 99% después de irradiar durante 120 min con luz ultravioleta.

A. Kleimana evaluaron la actividad fotocatalítica y el comportamiento cinético de pelícuals de tio2 (anatasa) depositadas sobre vidrio bajo la técnica arco catódico (CA) y se comparó con y con películas de TiO2...