Evaluación y caracterización de nanotubos de TiO2 sintetizados por vía hidrotérmica con aplicación en ingeniería de materiales

• Nicolás E. Obando ^[1] ; David A. Pinilla ^[1] ; Hugo Zea ^[2] ; Alis Pataquiva-Mateus ^[1]
  1. [1] Universidad de Bogotá Jorge Tadeo Lozano

     Universidad de Bogotá Jorge Tadeo Lozano

     Colombia

     
  2. [2] Universidad Nacional de Colombia

     Universidad Nacional de Colombia

     Colombia

     
• Localización: Ingeniare: Revista Chilena de Ingeniería, ISSN-e 0718-3305, ISSN 0718-3291, Vol. 27, Nº. 4, 2019, págs. 573-585
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Evaluation and characterization of TiO2 nanotubes synthesized via hydrothermal method with application in materials engineering
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• Resumen
  • español

    Los nanotubos de dióxido de titanio (TiO2-NTs) han llamado la atención en los últimos años debido a su amplia gama de propiedades tales como la actividad eléctrica, óptica, fotocatalítica y la compatibilidad biológica, entre otras. En este trabajo, se sintetizaron TiO2-NTs con un diámetro promedio entre 65-100 nm mediante la vía hidrotérmica y se caracterizaron física, química y biológicamente (SEM, XRD, FTIR y cultivo in vitro), encontrándose otras estructuras como nanohojas y microtubos. Condiciones de síntesis como pretramiento de precursores, concentración de NaOH y tiempo de reacción se estudiaron a través de dos diseños experimentales con el fin de obtener morfologías y tamaños óptimos. Se propuso un mecanismo de crecimiento para comprender la formación de nanotubos. Finalmente, el material obtenido fue usado como catalizador en la fotodegradación del colorante azo Orange II, obteniendo así una superficie de respuesta con un valor de degradación del 97% a pH 8, con concentración de H2O2 de 1,5 g/L y una concentración de colorante inicial de 25 ppm.

  • English

    Titanium dioxide nanotubes (TiO2-NTs) have drawn inward attention in recent years due to their wide range of properties such as electrical, optical, photocatalytic activity, and biological compatibility, among others. In this work, TiO2 nanotubes with an average diameter between 65-100 nm were synthesized via hydrothermal method and were characterized chemically, physically, and biologically (SEM, XRD, FTIR and in vitro culture), and another structure, like nanosheets and microtubes, can be found as well employing this processing route. Synthesis conditions such as pre-treatment of precursors, NaOH concentration, and reaction time were studied through two experimental designs to obtain the best morphologies and sizes. A growth mechanism was proposed to understand the formation of nanotubes. Finally, the material obtained was used as a catalyst in the photodegradation of the azo dye Orange II, obtaining a response surface that predicts a 97% degradation at a pH value of 8, with an H2O2 concentration of 1.5 g /L and an initial dye concentration of 25 ppm.