Download Congreso Nacional del XIV Verano de la Investigación Científica del

XIX Verano de la Investigación Científica y Tecnológica del Pacífico
SÍNTESIS DE MICROESTRUCTURAS DE RUTILO CON FORMA DE ERIZOS DE MAR
Katia Andrade Michel, Ingeniería Química Metalúrgica de la Universidad de
[email protected]. Asesores Dr. Valentín Ibarra-Galván Universidad de
[email protected], Dr. Carlos I. VillaVelázquez-Mendoza Universidad de
[email protected]
Colima,
Colima,
Colima,
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
Se busca sintetizar una mayor cantidad de microestructuras de rutilo (TiO2) con formas
de erizos de mar y mejorar su morfología, mediante el método de descomposición
térmica y oxidación del precursor sólido K2TiF6 utilizando un reactor de depósito químico
de vapor. Las microestructuras de rutilo presentan propiedades fotocatalíticas, por lo
tanto, tienen aplicaciones antibacteriales.
METODOLOGÍA
Posterior a la investigación bibliográfica sobre el rutilo con forma de erizos de mar, se
establecieron los parámetros para comenzar con la experimentación, el rutilo en forma
de erizos de mar se sintetiza en un horno tubular. El precursor previamente compactado
con 160 kg fuerza forma una pastilla (K2TiF6) que se introduce en el horno tubular, con
los siguientes parámetros: temperatura de 640°C, presión de 95 mbar, flujo de nitrógeno
de 15 cm3/min, se consideró cinco diferentes tiempos de tratamiento (0.5, 1, 1.5, 2 y 2.5
h) con una rampa de calentamiento de 10°C/min. Al pasar estos tiempos, se forman
estructuras de rutilo en forma de erizos sobre la cara posterior del precursor; se puede
apreciar en el microscopio electrónico de barrido las estructuras de rutilo similares a los
erizos de mar.
Mediante la siguiente reacción se forma rutilo (TiO2) con forma de erizos de mar:
𝑇=640°𝐶
3𝐾2 𝑇𝑖𝐹6 (𝑠) + 2𝑂2 (𝑔) ⇒
2𝐾3 𝑇𝑖𝑂𝐹5 (𝑠) + 𝑇𝑖𝑂2 (𝑠) + 4𝐹2 (𝑔)
CONCLUSIÓN
Se sintetizaron microestructuras de rutilo con formas de erizos de mar en un horno
tubular por medio de la descomposición térmica y oxidación del precursor sólido K 2TiF6
con los siguientes factores: una temperatura de 640°C, una presión de 95 mbar, un flujo
de nitrógeno de 15 cm3/min, durante 2 horas, con una razón de calentamiento de
10°C/min. Estas estructuras presentan propiedades fotocatalíticas y serán utilizadas con
aplicaciones antibacteriales y purificación de agua.
REFERENCIAS
C.I. Villavelázquez-Mendoza, J.L. Rodríguez-Mendoza, R.P. Hodgkins, V. Ibarra-Galván, A.L. Leal-Cruz, A. LópezValdivieso, M.I. Pech-Canul. Novel sea-urchin-like rutile microstructures synthesized by the thermal decomposition and
oxidation of K2TiF6. Materials Letters, 2014, 121, 191-193.
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Agosto 2014