Tubos Cerámicos Resistentes al Desgaste – Investigación sobre Codos Compuestos y Rendimiento Fotocatalítico

Modificación Superficial y Mejora de Propiedades

Muchos procesos físicos y químicos—como la difusión superficial, adsorción, oxidación, catálisis y corrosión—están estrechamente relacionados con las características superficiales. Mediante dopado, adsorción u otras modificaciones superficiales en las superficies internas y externas de los codos compuestos nanoestructurados, las propiedades físicas y químicas pueden alterarse significativamente, ampliando sus aplicaciones potenciales.

Utilizando codos compuestos como estructura central y aplicando métodos computacionales de primeros principios, se estudiaron sistemáticamente las propiedades estructurales, electrónicas y magnéticas de sistemas rellenos con BNNT, sistemas dopados con metales de transición y sistemas con adsorción de gases.

Propiedades Fotocatalíticas bajo Luz Visible

Utilizando codos de óxidos compuestos y óxidos compuestos basados en cerio como catalizadores, se evaluó su rendimiento bajo irradiación de luz visible. La optimización de las condiciones experimentales fue crítica para el éxito del sistema de degradación fotocatalítica. Los parámetros clave incluyeron:

• Concentración de Azul de Metileno: 45 µg/mL

• Dosis de Catalizador: 5 mg/mL

• Tiempo de Equilibrio de Adsorción: 1 hora en condiciones de oscuridad

• Fuente de Luz: Lámpara de tungsteno de 220 W

Estos parámetros se establecieron para construir un sistema experimental estable y efectivo.

Degradación de Contaminantes de Tintes – Azul de Metileno como Compuesto Modelo

El azul de metileno (MB) se seleccionó como contaminante de tinte representativo para estudios de degradación. Materiales basados en bismuto, conocidos por su fuerte potencial fotocatalítico, se sintetizaron en tres series de catalizadores:

1. Óxidos de Bismuto con Diferentes Fases Cristalinas

   • α-Bi₂O₃ exhibió un mejor rendimiento fotocatalítico que γ-Bi₂O₃.

   • A medida que aumentó la temperatura de calcinación, la fase α se transformó en fase γ, reduciendo la eficiencia fotocatalítica.

2. Óxidos Compuestos de Calcio-Bismuto (Ca-Bi)

   • Preparados mediante el método de impregnación, mostraron actividad fotocatalítica estrechamente ligada a su composición.

   • Tras calcinación a 600°C, la formación de Bi₁.₈Ca₀.₄O logró una alta eficiencia de degradación, alcanzando99.33% de degradación de MB en 4 horas.

3. Óxidos Compuestos de Titanio-Bismuto (Ti-Bi)

   • El aumento en los niveles de dopado de Ti condujo a una mayor actividad fotocatalítica en la degradación del azul de metileno.