La Actividad Fotocatalítica y El Mecanismo de Titanato de Bario-nano Cúbico Preparado Por Un...

8/15/2019 La Actividad Fotocatalítica y El Mecanismo de Titanato de Bario-nano Cúbico Preparado Por Un Método Hidrotérmico.

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Revista del Instituto de Taiwán de Ingenieros Químicos Volumen 44, Número 4 , julio de 20!, "ages ##0$##%

La actividad fotocatalítica y el mecanismo de titanato de

bario-nano cúbico preparado por un método hidrotérmico

• &enlian &illiam 'ee ( , c ,&en$)sin *+ung d ,&u$+eng )uang una ,&ei$*+ie+

'in una ,&an$-u 'in d, -u$Rou .iang una ,*+iing$*+ang *+en una ,, ,

•un/eartamento de 1licacin de *iencia 3 /iusin de la 5niversidad Nacional de 6ducacin

Taic+ung, Taic+ung 40!0#, Taiwan

•(/eartamento de eguridad 3 alud 7cuacional, 5niversidad 89dica *+ung$+an, Taic+ung

4020, Taiwan

•c/eartamento de 8edicina del Tra(ajo, *+ung +an 8edical 5niversit3 )osital, Taic+ung 4020,

Taiwan

•d/eartamento de :itoatología de la 5niversidad Nacional *+ung )sing, Taic+ung 4020, Taiwan

Reci(ido el de setiem(re de 202, revisado 2; /iciem(re 202, acetado el # de enero de

20!, disoni(le en línea ! de mar0# ? j>jtice>20!>0>00;

7(tener los derec+os 3 contenidos

Resumen

6n este tra(ajo se resenta un estudio so(re la e@cacia 3 los mecanismos su(3acentes de

la degradacin otocatalítica de cristal violeta A*VB utili 6ste estudio utili 'a e@ciencia de la oto$degradacin de *V

tinte or CaTi7 ! se midi (ajo irradiacin de lu< 5V con diversos medios de reaccin de )

en condiciones de cámara oscura ara la comaracin>Intermedios de degradacin se

seararon usando )"'*$"/1$6I ? 8 ara identi@car el osi(le mecanismo imlicado en la

degradacin oto$de acuerdo a las variaciones en la relacin de concentracin de los

roductos intermedios durante el curso de la reaccin>

/estacados

H 6l CaTi7 ! se sinteti


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esta(ilidad, 3 no toDicidad> H *uanto menor E g de CaTi7 ! tiene un eecto ositivo so(re la

actividad otocatalítica> H intermedios se seararon usando )"'*$8 rooner el osi(le

mecanismo>

"ala(ras clave

• CaTi7! N1N7*5CI* Violeta de cristal )idrotermal :otocatalítica

> Introduccin

'a eliminacin de los roductos Juímicos tDicos de las aguas residuales es un tema crucial

en el control de la contaminacin> 'a industria teDtil contri(u3e considera(lemente al

ro(lema de la contaminacin de(ido a la eDistencia de duming o la descarga accidental

de tinte de aguas residuales en cursos de agua, Jue tiene un imacto imortante en la

calidad 3 la est9tica de los recursos +ídricos> 6l Canco 8undial estima Jue el K$20L de

toda la contaminacin industrial del agua roviene de la tintura 3 el tratamiento deteDtiles M 3 M2 > 6sto reresenta un desaío am(iental atro< ara los diseOadores de roa

3 otros a(ricantes de teDtiles> 'a enorme cantidad de colorantes utili6l otocitotoDicidad de colorantes de

trienilmetano, (asado en la roduccin de las esecies reactivas del oDígeno, se +a

estudiado intensamente con resecto al tratamiento otodinámico M4 > in em(argo, eDiste

una considera(le reocuacin acerca de la oDidacin catali "or lo tanto, un nuevo m9todo de tratamiento de(e ser desarrollado ara

suerar el ro(lema de la toDicidad causada or el tinte de aguas

residuales> Recientemente, la alicacin de semiconductores en el roceso de oDidacin

avan

6n los últimos aOos, los ro(lemas am(ientales se +an vuelto cada ve< más

imortante> Numerosas tecnologías de tratamiento se +an desarrollado ara la remediacin

am(iental, tales como los m9todos de adsorcin, m9todos de intercam(io inico,searacin de mem(rana, 3 otocatálisis M 3 M# > 6n articular, la otocatálisis se +a

estudiado intensamente de(ido a su simlicidad, (ajo costo 3 alta e@ciencia de

eliminacin> emiconductor otocatálisis +a reci(ido una atencin considera(le ara su uso

en la luc+a contra la degradacin del medio am(iente 3 como una osi(le solucin a la

escase< de energía en todo el mundo> /esde titania ue descrito rimero como un

catali


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comlejos> )asta la ec+a, se +an logrado una amlia gama de otocatali 1lgunas de ellas muestran una (uena actividad otocatalítica 3 la esta(ilidad

Juímica> 'a a(ricacin de las erovsPitas A1C7 ! B es de articular inter9s cientí@co 3

tecnolgico de(ido a su erroel9ctrico, iroel9ctrico, ie 6n este estudio, +emos intentado sinteti

CaTi7 ! ACT7B tiene un gran otencial ara alicaciones tecnolgicas en erroelectricidad,

microelectrnica, otoelectrnica, 3 otocatálisis M# > 6n su ma3oría se +a utili1unJue el

olimoro tetragonal es termodinámicamente esta(le a temeratura am(iente, la ma3oría

de rutas de síntesis resultan en una estructura cú(ica>

6stimulado or estudio cientí@co undamental 3 alicacin tecnolgica, los investigadores+an sinteti Recientemente, los materiales erroel9ctricos +an

surgido a artir de una reaccin +idrot9rmica como una conormacin imortante> CaTi7

ingle$cristalina ! nanorods se +an roducido a trav9s de una descomosicin (asada en la

solucin de los recursores alcDido (imetálicas M2 > Tetragonal CaTi7 ! se +a ormado

utili 6l tratamiento

+idrot9rmico de titanato estrati@cado en Ca A7)B 2 solucin acuosa +a resultado en

CaTi7 ! con una variedad de nanoestructurasM2! > "or lo tanto, sería mu3 desea(le

desarrollar un enoJue estándar ara a(ricar CaTi7 ! con el tamaOo controla(le 3morología>

6l cristal violeta A*VB es un colorante de trienilmetano catinico, Jue se +a utili 1demás, su resencia en el agua ota(le

reresenta una amena "or lo tanto, eDiste una

necesidad ara el desarrollo de los rocesos de tratamiento, las aguas residuales de

colorante de (ajo costo e@cientes ara +acer rente a este ro(lema>

in em(argo, se +a restado menos atencin al estudio del mecanismo su(3acente

imlicada en la degradacin o la identi@cacin de las rinciales intermedios transitorios,

Jue +an sido reconocidos recientemente como elementos imortantes en estos rocesos,

articularmente en vista de sus alicaciones rácticas> No +a3 estudios so(re los

mecanismos anteriores so(re CaTi7 ! $assisted degradacin otocatalítica de *V tinte (ajo

irradiacin 5V +an sido reortados> 6n comaracin con Ti A7RB 4 AR gruo alJuiloB, "2;$

Ti7 2 se utili 6n este tra(ajo, "2;$Ti7 2 , Ca A7)B 2 E F) 2 7 3 Na7) se

utili

2> 6Derimental

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0050http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0050http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0055http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0055http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0055http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0060http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0060http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0065http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0065http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0070http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0070http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0075http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0075http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0080http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0060http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0060http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0085http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0085http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0090http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0090http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0095http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0095http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0100http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0105http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0110http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0115http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0120http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0120http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0050http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0055http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0060http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0065http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0070http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0075http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0080http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0060http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0085http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0090http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0095http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0100http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0105http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0110http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0115http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0120


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2>> 8ateriales 3 rearacin de otocatali de grado )"'*B se

usaron como materiales de artida> 6l agua desioni 'os "2;$Ti7 2 nanoartículas ueron suministrados or

/egussa> 'os nanoolvos CT7 se sinteti /e diraccin AGR/B de olvo de ra3os G se registraron en un 81* ience,

diractmetro de ra3os G 8G"F con radiacin *u , oerado a 40 PV 3 F0 m1> 5na

medicin de )R G" se llev a ca(o con 5'V1*$")I G"> 1l radiacin a se +a generado

utili *amo de microscoía electrnica de (arrido de emisinA:6$68B 'as mediciones se reali

esectrootmetro a temeratura am(iente> 5n sistema &aters YQ '* ? 8, eJuiado con

una (om(a (inaria, un detector de matri< de otodiodos, un muestreador automático, 3 un

detector 8icromass, se utili

2>!> "rocedimiento otocatalítico 3 análisis

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#tbl0005http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#tbl0005http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#tbl0005


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'as susensiones acuosas de *V A00 ml, 0 mB 3 olvos de catali 7stwald engrosamiento de maduracin o de artículas se roduce

cuando la suer$saturacin se +a convertido en mu3 ligero> 'a uer

e suone Jue el engrosamiento de +idrotermal CaTi7 ! está controlado or una intera< dereaccin reversi(le, teniendo en cuenta la disminucin drástica de la viscosidad del agua

en condiciones +idrotermales> 1 artir de los datos termodinámicos roorcionadas or

'encPa 3 Riman M2# , los cálculos indican Jue en una solucin (ásica con temeraturas

sueriores a 200 W *, eDisten esecies de Ti solu(les, rincialmente en las ormas de Ti

A7)B 4 3 )Ti7 ! $ , 3 se disolvieron Ca 6Disten esecies como Ca7) Z 3 Ca 2 Z > Teniendo en

cuenta Jue el número de mol9culas reaccionantes Jue artician en una reaccin rimaria

rara ve< eDcede 2, las reacciones de disolucin 3 reciitacin reversi(le a la suer@cie de

CaTi7 ! se suone artículas sea

Xire 8at+.aD en

donde k d 3 k g son los coe@cientes de velocidad de disolucin 3 la deosicin,

resectivamente> k dro(a(lemente deende de la actividad de las artículas 3 or lo tanto

es una uncin del radio R de la artícula> "or el contrario, k g es indeendiente de R ,

de(ido a Jue los reactivos involucrados están en la ase líJuida M2; > "or conveniencia, la

CaTi7 ! de artícula se asume Jue es Juímicamente esteJuiom9trica 3 ara tener una

orma es9rica> /e(ido a Jue el engrosamiento se controla mediante la reaccin de la

intera

'a roorcin de Ca ? Ti ue elegida ara ser ma3or Jue ara evitar la contaminacin

CaTi7 ! AsB con un eDceso de Ti7 2 AsB (ajo las condiciones de síntesis+idrot9rmica M2F > 1demás, Ca ? Ti[ aumenta el ) de la solucin, Jue es una

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0125http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0125http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0130http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0125http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0125http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0135http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0135http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0140http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0140http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0125http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0130http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0125http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0135http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0140


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imortante varia(le termodinámica en la síntesis de materiales de erovsPita, 3 a3uda a

evitar la necesidad de minerali /e acuerdo con los cálculos termodinámicos de esta(ilidad ara el sistema Ca$Ti

+idrotermal, ) alto 3 Ca ? Ti[ son necesarias ara la síntesis de alta ure

CaTi7 ! en olvo, rearado con una concentracin de Na7) en el rango de !$0 8 condierentes tiemos 3 temeraturas de reaccin, se caracteri K4$%#!B 3 Ca*7 ! A6Dediente No> 4$0!K!

.*"/B M2% > 5na eJueOa cantidad de Ca*7 ! contaminacin se o(serv en casi todas las

muestras de(ido a la introduccin de *7 en el aire 2 , Jue se disolvi como *7 ! 2 3 se +i 'a ormacin

de Ca*7 ! o(servado en este tra(ajo es (astante común en el rocesamiento +idrot9rmico,

como Ca*7 ! uede reciitar a valores de ) más (ajos Jue los reJueridos or

CaTi7 ! > /e acuerdo con el diagrama de esta(ilidad termodinámica de los sistemas de Ca$ Ti, Ca*7 ! reciita a valores de ) más (ajos Jue los reJueridos ara reciitar

CaTi7 ! M2F > 'os resultados de GR/ de la tal como se sinteti 'os

CaTi7 ! icos son mu3 agudos, lo Jue indica Jue la estructura cristalina está (ien

desarrollada> 6l eecto de la concentracin de Na7) en la estructura cristalina 3

caracteri e uede o(servar Jue, incluso con

ma3ores concentraciones de Na7), la intensidad de CaTi7 ! icos de diraccin aument

ligeramente, lo Jue indica la resencia de un ma3or cristalina contenido de ase> 5n ligero

aumento en la intensidad de la ase cú(ica con la concentracin de Na7) uede ser

causada or la eliminacin de las vacantes de (ario Acomensador de carga de

7) $ deectoB de(ido al eDceso de contenido de (ario> 6ste es el resultado de reaccionesentre *7 2 a artir de +idrDidos de aire 3 tierra alcalina durante el roceso>7tra osi(le

uente de car(onato es los +idrDidos de (ario rimas, Jue ueden reaccionar con *7 2 en

el aire durante el almacenamiento>

Ta(la 2>

"roiedades ísicas 3 Juímicas del rearado CaTi7 ! >

CódigoCatalizador

+elación atómica elementode ,-S (.)

+elación atómicaelemento de /PS (.)

E g (e0) Super1icieespecí1ica(m $ 2 g)

,ltama3ode poro(4)

,l 5olumende poros(cm # 2 g)

Ba Ti O Ba Ti O

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B!""%" $&6$ #&6%7 %*6$% " " " $67# " " "

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#tbl0010http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0145http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0150http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0150http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0140http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0140http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#tbl0010http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#tbl0010http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#tbl0010http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0145http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0150http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0140http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#tbl0010


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CódigoCatalizador

+elación atómica elementode ,-S (.)

+elación atómicaelemento de /PS (.)

E g (e0) Super1icieespecí1ica(m $ 2 g)

,ltama3ode poro(4)

,l 5olumende poros(cm # 2 g)

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)igo> 1>2 muestra imágenes 68 de CaTi7 ! muestras rearadas a concentraciones de

Na7) de !, ; 3 0 8> 'as artículas aglomeradas en una orma es9rica con

aroDimadamente 0$;0 nm de diámetro 3 una eJueOa cantidad de ase cristalina

cú(ica M! > 5n osi(le mecanismo Jue su(3ace a la ormacin de CaTi7 ! a trav9s de la

síntesis +idrotermal es de disolucin$reciitacin M! , en la Jue eDiste un eJuili(rio

Juímico entre Ti7 2 3 Ti A7)B x 4 x > )igo> 1>2 muestra un aumento en el tamaOo de artícula

de CaTi7 ! con un aumento en la concentracin de Na7), Jue está de acuerdo con el

mecanismo de disolucin$reciitacin> Ti A7)B x 4$ x , Jue es una esecie altamente activos,

es caa< de com(inarse con Ca 2 Z ara ormar un nuevo núcleo, 3 or lo tanto, con un

aumento en la concentracin de Na7), la osi(ilidad de ormacin de un nuevo núcleo or

Ti A 7)B x 4$ x aumenta, llevando a un aumento en el tamaOo de artícula de CaTi7 ! > e

uede concluir Jue la ormacin de la ase cú(ica de CaTi7 ! se roduce cuando "2;$

Ti7 2 se us como el Ti A7)B x 4 x recursor> 1demás, el tamaOo de artícula rimaria de

CaTi7 ! rear usando concentraciones más (ajas de Na7) es menor Jue el rearado

usando concentraciones más altas de Na7), Jue se uede atri(uir al tamaOo de artícula

menor de CaTi7 !rearado or el Ti A7)B x 4 x recursor M2F > 'a aglomeracin de

CaTi7 ! nanoartículas en concentraciones más altas de Na7) romueve el crecimiento de

la ase cú(ica>

6n la @g> 1>!, la reaccin de adsorcin result en una disminucin de aroDimadamente

4#L en la concentracin *V desu9s de 4F + en la reaccin otocatalítica, la *V sedescomuso totalmente desu9s de 4F +> 5na comaracin con Ti7 2 sugiere Jue la

actividad otocatalítica de nanoartículas CT7 es relativamente (uena> *on el desarrollo

continuo, este tio de nanomateriales tienen el otencial de convertirse en

otocatali 6n el siguiente eDerimento, se seleccionaron

CaTi7 !roduce con una concentracin de ; 8 Na7) como el otocatali

!>2> Inuencia de la duracin de la síntesis

'a inuencia de la duracin de síntesis so(re la ormacin de CaTi7 cristalina ! Tam(i9n se

estudi mediante la reali 'os atrones de diraccin de ra3os G

en la @g> con@rmar la ase cú(ica de CaTi7 ! > *on un aumento en el tiemo de reaccin

de 24 a K2 +, la nitide< 3 el tamaOo cú(ico aumentaron, lo Jue indica un aumento en la

cristalinidad de la ase cú(ica con un aumento en el tamaOo de artícula de CaTi7 ! > 6n la

etaa temrana de la reaccin, los iones de +idrDido roducen más núcleos 3 artículas

más eJueOas ormadas, Jue crecieron durante un eríodo rolongado> 'as micrograías

68 en la @g> 2indican una dierencia considera(le en la morología entre las 24 3 K2 +> 'a

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0155http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0155http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0140http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0140http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#fig0005http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#fig0005http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#fig0010http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#fig0010http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#fig0010http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#fig0010http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0155http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0155http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0140http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#fig0005http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#fig0010


8/34

orma cristalina en eríodos más cortos de tiemo A24 +B se de(e rincialmente a

artículas aglomerantes en una orma es9rica> 6l tamaOo de clúster amliada con una

eDtensin en el rocesamiento, lo Jue resulta en una orma cristalina cú(ica>

)igo> >

"atrones de GR/ de CaTi7 ! reararse usando tratamiento +idrot9rmico de Na7)= AaB a !0 W * con

diversas duraciones de síntesis, 24 +, 4F +, K2 + AMNa7) ; 8B 3 A(B a varias temeraturas de

síntesis, 00 W *, !0 W *, ;0 W *, F0 W * AMNa7) ; 8, la síntesis de tiemo= 4F +B>


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)igo> 2>

Imágenes :6$68 de CaTi7 ! reararse usando tratamiento +idrot9rmico de Na7) a !0 W * con

diversas duraciones de síntesis= AaB 24 +, A(B 4F + 3 AcB K2 + AMNa7) ; 8B>

6n la Ta(la 2 , la esectroscoia de otoelectrones de ra3os G 3 resultados de la

esectroscoia de energía disersiva revelan desajustes en la esteJuiometría 3 las

dierencias en la comosicin Juímica de las suer@cies entre las diversas

muestras> :ig> ! muestra el !d Ca ;>2 , s 3 Ti 2 esectros de otoemisin> 'a energía deenlace del Ti 2 !?2 ico A4;F,0;!$4;F,;# eVB está en (uen acuerdo con los estudios

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#tbl0010http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#tbl0010http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#fig0015http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#fig0015http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#tbl0010http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#fig0015


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anteriores so(re G" CaTi7 ! M!2 > 6l 7 s esectros revel varios comonentes> 6l esectro

7 s de las muestras se uede deconvoluted en un comonente en el rango de energía de

;2%,!2F a ;2%,;;K eV, Jue corresonde a CaTi7 ! , 3 un comonente a ;!>2;# eV, Jue ue

identi@cado reviamente con gruos +idroDilo tíicos de agua adsor(ida M!2 > "or otro

lado, el !d Ca ;?2 indican Jue los esectros de (ario está en un estado Juímico dierente en

todas las muestras> 'os icos Ca se ueden descomoner en dos comonentes en lasenergías de enlace de KKF,#% a KKF,F## eV 3 KF0, a KF0,! eV> 6l estado Ca !d es mu3

sensi(le a todos los cam(ios en la estructura 3 el entorno Juímico, tal como una transicin

de ase amora a cristalina M!2 altera el número de vecinos átomos de 7 M!! 3 la

ormacin de Ca7 3 Ca*7 ! > 6l rimer comonente del estado !d Ca, Jue es el

comonente rincial del esectro de G" de olvo, se uede asignar a olicristalino

CaTi7 ! , mientras Jue la resencia del segundo comonente del estado !d Ca es de(ido a

una Ca*7 cristalina ! estructura>

)igo> !>

'os esectros G" de alta resolucin de CaTi7 ! rear usando tratamiento +idrot9rmico de Na7) a

!0 W * con varios duracin síntesis= 24 +, 4F +, K2 + AMNa7) ; mB> A1B uls, A(B Ca!d, AcB Ti2 3

AdB 7s>

)igo> 4 muestra los esectros de :T$IR roducido (ajo dierentes duraciones de síntesis> 'a

a(sorcin característica en !42;,0 cm $ A7 ) modos de estiramiento en el agua de

cristali 6l esectro inrarrojo de un

gruo car(oDilato, *7 ! 2 , muestra la a(sorcin do(lete característico de(ido a las

vi(raciones sim9tricas 3 asim9tricas de estiramiento en !F4,#4 3 #K,%F cm $

Aestiramiento gruo car(oDilato modos, ro(a(lemente Ca*7 ! B, 3 F;0 3 ;20 cm $ ATi 7

modos vi(racionalesB M!4 , resectivamente> 5na (anda anc+a corresondiente a la Ti 7

el modo de estiramiento ara CaTi7 ! tam(i9n se o(serv a aroDimadamente ;%0 cm $

M!; >

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0160http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0160http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0160http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0160http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0160http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0160http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0160http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0165http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#fig0020http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#fig0020http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0170http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0175http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0175http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0175http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0160http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0160http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0160http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0165http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#fig0020http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0170http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0175


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)igo> 4>

6sectros :T$IR de CaTi7 ! reara utili

*omo CaTi7 ! era un semiconductor de (anda ro+i(ida directa M!# , la a(sor(ancia del

esectro de reectancia diusa 5V$vis ara las nanoartículas se muestra en la @g> ; >

Resecto um(ral de a(sorcin, odemos calcular el intervalo de (anda a artir del atrn

usando la ecuacin, E g AeVB ,240 ? λ AnmB> 'a (rec+a de (anda A E g B de nano$CT7 se

estima en aroDimadamente 2,%! eV 3 !,0; eV, resectivamente, lo Jue imlica Jue

ueden eDistir roiedades otocatalíticas (ajo irradiacin de lu< ultravioleta> 6l valor de

(anda reortado ara las artículas Jue van desde !, eV a !,2 eV M!K deende de olvo

3 de rocesamiento de datos>

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0180http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0180http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#fig0025http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#fig0025http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0185http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0180http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#fig0025http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0185


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)igo> ;>

5V$vis esectros de reectancia diusa de CaTi7 ! rearado usando tratamiento +idrot9rmico con

varias concentraciones de Na7), la duracin, la síntesis 3 la temeratura>

e sa(e Jue el tamaOo de las nanoartículas tiene una inuencia signi@cativa en las

roiedades otocatalíticas, de(ido a las variaciones en el área de suer@cie, el número de

sitios activos, etc > M!F >Nanoartículas más eJueOas dan como resultado un área de

suer@cie más grande Amás sitios activosB 3 mejorar la actividad otocatalítica> "or otra

arte, la energía de (rec+a de (anda tam(i9n se correlaciona con la actividad

otocatalítica M!% > 5n intervalo de (anda inerior tiene un eecto ositivo so(re la

actividad otocatalítica orJue menos energía de la uente se reJuiere ara desertar una

reaccin otocatalítica>6sto signi@ca Jue se reJuiere menos energía ara activar las

nanoartículas ara generar ares electrn ? agujero eDcitados, induciendo de ese modo

reacciones otocatalíticas> 1demás, el volumen de las muestras de suer@cie esecí@ca 3

oros no suri cam(ios signi@cativos 3 se mantuvo en el intervalo de K,FF a 20,F; m 2 ? g

3 ;,4# a #,0;4 0 ! cm ! ? g ara todas las muestras A Ta(la 2 B> 6sto sugiere Jue la

ma3or actividad otocatalítica de C1$;$4F$!0 Aso(re el de C1$;$K2$!0 3 ;$24$!0 C1$B

odría atri(uirse a un intervalo de (anda inerior, lo Jue conduciría a la generacin de

ares electrn$+ueco más eDcitados, mejorar la actividad otocatalítica> 6ntre los otros

CaTi7 ! , C1$;$4F$!0 tiene la (rec+a de (anda más (aja 3 el tamaOo de artícula más

eJueOo Aárea de suer@cie más grandeB, 3 or lo tanto roorciona la ma3or e@ciencia

otocatalítica>

)igo> # muestra la actividad otocatalítica de las nanoartículas> 'a e@ciencia de ladegradacin otocatalítica de *V es %%L ara nano$CT7 dentro de la rimera 4F +> 'a

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0190http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0195http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0195http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#tbl0010http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#tbl0010http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#fig0030http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#fig0030http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0190http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0195http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#tbl0010http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#fig0030


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reaccin de adsorcin result en una disminucin en la *V concentracin de

aroDimadamente \4FL desu9s de 4F +, mientras Jue en la reaccin otocatalítica, la *V

se descomuso totalmente desu9s de 4F +> 6n el siguiente eDerimento, se seleccionaron

CaTi7 ! sinteti #>

Inuencia de la irradiacin de lu< 5V so(re la tasa de otodegradacin *V con CaTi7 ! rearado

usando tratamiento +idrot9rmico con dierentes duraciones de síntesis AMcatali

!>!> Inuencia de la temeratura de síntesis

"ara estudiar la inuencia de la temeratura so(re la síntesis de la ase de artículas 3

morología de CaTi7 ! , se rear en 00, !0, ;0, 3 F0 W *, mientras Jue los

arámetros de roceso restantes, MNa7) ; 8 3 una duracin de 4F + síntesis , se

mantuvieron constantes> 'os atrones de GR/ de CaTi7! o(tenidos a dierentes

temeraturas +idrotermales se roorcionan en la @gura> 1>4> 'os resultados de /RG

ilustran una ase (ien desarrollado cristalina cú(ica, así como un aumento en la intensidadde los icos con la temeratura de reaccin> )a3 una osi(ilidad de una disminucin en el

volumen de las c9lulas unidad 3 un aumento en la densidad con un aumento en la

temeratura de reaccin de(ido a la li(eracin de los +idroDilos de celosía M!% > 'a

inuencia de la temeratura de síntesis se resenta en la Ta(la 2 > :ig>K reresenta

micrograías 68 de CaTi7 ! rearada en 00, !0, ;0, 3 F0 W * durante 4F +> 'as

artículas aglomeradas en una orma cú(ica, 3 los tamaOos cú(icos estimados a artir de

las micrograías 68 se encuentran dentro de 20 a ;00 nm> 5n aumento en la temeratura

de síntesis condujo a un aumento en el tamaOo cú(ico, lo Jue uede eDlicar la

aglomeracin más uerte a temeratura más alta>in em(argo, ara el rearado CaTi7 ! ,

el tamaOo de artícula aumenta con un aumento en la temeratura de reaccin,

con@rmando Jue el tamaOo de artícula de CaTi7 ! deende de la temeratura de

síntesis> 'os resultados de las investigaciones de 68 roorcionan una uerte evidencia de

Jue la agregacin orientada al eJueOo A;$0 nmB nanocristales es el mecanismo de

crecimiento dominante en la ormacin de los o(servados CaTi7 ! artículas> 6l tamaOo de

artícula se uede adatar en el rango de 20$;00 nm, variando la duracin de la reaccin,

la temeratura 3 la concentracin> 'os resultados anteriores muestran Jue el roceso de

agregacin se uede controlar cam(iando la temeratura 3 la concentracin de la

susensin, así como mediante la adicin de Na7), ara o(tener CaTi7 ! artículas con un

tamaOo 3 orma controlada>

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0195http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0195http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#tbl0010http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#tbl0010http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#fig0035http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#fig0035http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0195http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#tbl0010http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#fig0035


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)igo> K>

Imágenes :6$68 de CaTi7 ! reararse usando tratamiento +idrot9rmico de Na7) a dierentes

temeraturas de síntesis= AaB 00 W *, A(B !0 W *, AcB ;0 W *, AdB F0 W * AMNa7) ; 8, la síntesis

de tiemo= 4F +B>

)igo> F muestra la actividad otocatalítica de las nanoartículas> 'a e@ciencia de la

degradacin otocatalítica de *V ue del %%L ara nano$CT7 rearado a !0 W *> 'a

reaccin de adsorcin result en una disminucin de aroDimadamente 44L en la

concentracin de *V desu9s de 4F + en la reaccin otocatalítica, la *V se descomuso

totalmente desu9s de 4F +> 'a tima CaTi7 ! otocatali

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#fig0040http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#fig0040http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#fig0040


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)igo> F>

Inuencia de la irradiacin de lu< 5V so(re la tasa de otodegradacin *V utili4> Inuencia de la cantidad de catali 'os tios de

*V colorante otodegradacin a diversos valores de ) se muestran en la @gura> 1>#> e

encontr Jue la velocidad de otodegradacin ara disminuir 3 luego aumentar con un

aumento en el valor del ) de la solucin> 'a ormacin de activa 7) esecies es avora(le

en condiciones (ásicas, no slo de(ido a la mejora en la transerencia de agujeros ara los

+idroDilos adsor(idos en condiciones de ) elevado, sino tam(i9n de(ido al eecto de

atraccin electrostática entre la carga negativa CaTi7 ! de elícula 3 los colorantes

catinicos en la solucin > Nuestros resultados indican Jue la CaTi7 ! de la suer@cie se

carga negativamente, 3 el *V adsor(en so(re la suer@cie de la CaTi7 ! a trav9s de los

gruos de amonio ositivos> 'os mecanismos de adsorcin rouestos están en (uen

acuerdo con los inormes anteriores M4 > 1unJue el colorante *V uede, en cierta medida,

adsor(erse so(re la suer@cie de la CaTi7 ! en medios alcalinos, cuando el valor de ) es

suerior a 0, la mol9cula de colorante se transormará en una (ase car(inol

incoloro M42 > 'os resultados relacionados con la velocidad de otodegradacin dierían de

las de los colorantes catinicos en el trienilmetano ? Ti7 2sistema M4! > "or otra arte, una

tasa de degradacin más alta (ajo ) ácido tam(i9n se o(serva ara la degradacin de los

colorantes a'os radicales +idroDilo se ueden ormar or la reaccin entre los iones de

+idrDido 3 agujeros ositivos>'os agujeros ositivos se consideran las rinciales esecies

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0200http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0200http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0200http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0200http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0205http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0210http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0210http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0215http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0215http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0220http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0200http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0200http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0205http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0210http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0215http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0220


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de oDidacin a ) (ajo, mientras Jue los radicales +idroDilo son las esecies

redominantes en los niveles de ) neutros o altas M4; > 5na eDlicacin adicional ara el

eecto del ) está relacionada con cam(ios en la eseci@cacin del colorante> 6s decir, la

rotonacin o desrotonacin del colorante ueden alterar sus características de adsorcin

3 actividad redoD M4# > 'a adsorcin se tradujo en una disminucin de ,KL, 2F,#L 3

;2,L en la concentracin de *V desu9s de 4F +oras (ajo condiciones deoscuridad> 6@ciencia otocatalítica se registr (ajo 5V A!#; nmB de la irradiacin, Jue

rodujo %;,;L, ;2,!L, 3 %F,#L ara los C1$;$4F$!0 otocatali 'a actividad de "2; Ti7 2 era más ligeramente Jue CaTi7 ! > e o(serv

una tendencia co+erente de adsorcin 3 la otodegradacin Juímica comortamiento ísico

en este estudio>

!>#> earacin e identi@cacin de comuestos intermedios

'as variaciones temorales en el roceso de otodegradacin *V tinte utili N ?> N ?> N @> N @""He=amethAl

pararosanilina

C0 #*$6% 6

B N > N -imetil N ?> N ?"dimetil" N @"metil" pararosanilina

--MP+ #6% &>$

C N > N "-imetil" N ?"metil" N @metil" pararrosanilina

-MMP+ #%%>% *#67

D N > N "-imetil" N ?> N ?dimetil"pararrosanilina --P+ #%%>% &>$

E N "Metil" N ?"metil" N @metil"pararrosanilina MMMP+ ##'6% 886

F N > N "-imetil" N ?metil"pararrosanilina -MP+ ##'6% *'>$

T N "Metil" N ?metil"pararrosanilina MMP+ #&86#% 8$>7

H N > N "-imetil pararosanilina -P+ #&86$ 886

Yo N Metil"pararrosanilina MP+ #'$6$$ >

J Pararrosanilina P+ $6#7 %'>7

un % ( N > N "-imetilamino) "% ?" ( N ?> N "dimetilamino ?) ;enzo1enona

--BP $876$ #**>&

b % ( N > N "-imetilamino) "% ?" ( N ?metilamino) ;enzo1enona

-MBP $6$# #886#

c % ( N metilamino) "% ?" ( N ?metilamino) ;enzo1enona

MMBP $%&6' #8$67

d % ( N > N "-imetilamino) "%?"amino;enzo1enona -BP $%&6$* #767

e % ( N metilamino) % ?"amino;enzo1enona MBP $$*6#* #*

f %>% ?";is"amino;enzo1enona BP $$* ##7

α % ( N > N "-imetilamino) 1enol -!P 6$# #'7

β % ( N metilamino) 1enol M!P! &$&6'# $67

γ %"amino1enol !P &&'67* $*6$

7ciones de la ta(la

'os esectros de a(sorcin de cada intermedio en la regin esectral ? vis 5V son

identiicados como icos 1$., a$, 3 ]$^ en el material comlementario ig> 1>F> 'aconsideracin más imortante es Jue se resume Jue el cam(io +isocrmico de la (anda

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0225http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0230http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0230http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#tbl0015http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0225http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0230http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#tbl0015http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114


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de a(sorcin Jue el resultado de la ormacin de una serie de N intermedios $/6$

metilado> *omo se muestra arri(a, los enmenos similares se +an demostrado usando

Ci 2 &7 # en la otodegradacin de *V M4K > 'os roductos intermedios anteriores ueron

identi@cados como los mismos Jue los asociados con la degradacin de *V utili

'os comuestos intermedios oto$descomuesto se identi@caron adicionalmente utili 1>F 3 1>%, la aaricin sucesiva de la distri(ucin máDima de

cada intermedio, tales como -J , a-f , 3 α-γ , indica la aaricin de un roceso gradual de

*V N $de$metilacin>

!>K> 8ecanismo rouesto de *V degradacin

6n virtud de la irradiacin 5V, la ma3oría de la 7) radicales se generan directamente a

artir de la reaccin entre los ori@cios 3 la suer@cie adsor(ido ) 2 7 o 7) $ > in em(argo,

la ro(a(ilidad de la ormacin de 7 2 $ es muc+o menor Jue la de los 7) M4F > 6l N $de$

metilacin de los colorantes *V se roduce rincialmente or el ataJue de la 7) 3 7 2$

esecie en el N , N $dimetil gruos 3 la estructura cromoro conjugado del colorante *V>"or el contrario, esecialmente en el CaTi7 ! del sistema, el rimer roducto A B de N $de$

metilacin alcan 1>,

curva B> 1demás la ormacin de intermedios, tales como !-" , #-$ , )-& , 3 '-J , alcan 1> , curva !-" , #-$ , )-& 3 '-J B> 6n el caso de la rTi7 ! sistema,

intermedios , !-" , #-$ , )-& 3 '-J , alcan 1>, curva C, *$/, 6$:, X$), e

I$.B> 6l 7) radicales atacaron el mono, di, tri, tetra$3 gruos metílicos resultantes en , !-

" , #-$ , )-& 3'-J comuestos, Jue se rodujeron rincialmente durante la N $/6$ roceso

de metilacin> 1demás, tanto una 3 α son escalonada N $de$metilado, roduciendo

comuestos f , 3 γ > *a(e destacar Jue en estos mecanismos, todos los rocesos antesmencionados se (asan en 7 2 ara romover la escisin de la estructura de cromoro

conjugado *V>

in em(argo, a artir de los resultados anteriores, el eecto de dierentes catali 1unJue,

la actividad otocatalítica deende uertemente de la otocatali

6s (ien conocido Jue el otencial de reduccin de multi$electrn de 7 2 A por ejemplo ,7 2 Z 2) Z Z 2e $ ) 2 7 2 AaJB , 0>#F2 V 7 2 Z 4) Z Z 4e $ 2) 2 7, ,2! VB es más

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0235http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0235http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0240http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0235http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0235http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0240http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#bib0235


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ro(a(le Jue en el roceso de un solo electrn A por ejemplo 7 2 Z e $ 7 2 $ AaJB , $0>2F4

V 7 2 Z ) Z Z e $ )7 2 , $0,04# V vs N)6B> "arece ra 5na ve< atacado or Radicales 7), N$de$metilacin

se rodujeron como se muestra en la @gura> 1>2> 6l tinte metilado mono$de$, , tam(i9n

odría ser adsor(ido en la suer@cie de 8Ti7 ! artículas 3 estar involucrado en un roceso

mecánico similar> in em(argo, la 7) radicales odrían atacar la estructura conjugado, 3

roducir un enlace car(ono$radical centrado, derivados de colorantes Jue orman

eventualmente, una 3 γ > 1demás, la esecie una 3 γ tam(i9n ueden estar imlicadosen N $de$metilacin ara roducir b 3 ( A:ig> 1>!B, resectivamente> 'os N rocesos $de$

metilacin continúan ormando N tinte $de$metilado, J , $ 3 γ >1demás la oDidacin uede

conducir la aertura de anillo 3 la ormacin de roductos de oDidacin aliáticos M;0 >

)igo> %>

8ecanismo rouesto imlicada en la degradacin otocatalítica de *V utili

4> *onclusin

$Nano cú(ico CaTi7 ! artículas se o(tuvieron or m9todos +idrotermales utili


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!0 tiene la más alta actividad otocatalítica> 'a ma3oría de los roductos intermedios 3

@nales se identi@caron or )"'*$6I$8 3 esectros 5V$vis> Tanto N $de$metilacin 3 la

destruccin de la estructura del colorante conjugado *V tuvieron lugar en el CaTi7 ! > 6ste

es el rimer inorme Jue demuestra las vías de degradacin otocatalítica de

CaTi7 ! imlicada en la otodegradacin de *V colorante>

Reconocimiento

6sta investigacin ue ao3ada or el *onsejo Nacional de *iencias de *+ina A N* %%$

2!$8$42$002$8-2 B>

19ndice 1> /atos comlementarios

/atos comlementarios disoni(les en la línea, inclu3endo esectros de a(sorcin,

esectros de masas 6I 3 la distri(ucin de los cromatgraos de roductos intermedios, '*

3 TI*, 3 los mecanismos detallados>

Supporting Information

Fig A! /+- patterns o1 BaTiO# prepared using hAdrothermal treatment o1 NaOH at'C 1or $% h ith 5arious concentrations o1 NaOH

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#gs0005http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#gs0005http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#gs0005http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#gs0005http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107013000114#gs0005


20/34

"

a

#

"

d

#

"

b

#

"

e

#


21/34

Fig A$ ,"S,M images o1 BaTiO# prepared using hAdrothermal treatment o1 NaOHtreatment at 'C ith 5arious concentrations o1 NaOHD (a)(d) #ME (;)(e)

ME (c)(1) &'M (FNaOHGM)6

"f#


22/34

A-*-+,-1* A-.-+,-1*

A-1-+,-1* A-*-+,-1* dar/

A-.-+,-1* dar/ A-1-+,-1* dar/

0eaction %imeh2

"e3radation ratio of dye!4!2

Fig A% :n1luence o1 I0 light irradiation on C0 photodegradation rate using

BaTiO# prepared 1rom hAdrothermal treatment o1 NaOH (FcatalAstG

'6 g29> FC0G &'mg29)


23/34

Fig A& /+- patterns o1 BaTiO# prepared using hAdrothermal treatment o1 NaOH at 5arious sAnthesis temperaturesD &''C> 'C> &'C>

&'C> (FNaOHGM> sAnthesis timeD %h)


24/34


25/34

Fig A( :n1luence o1 pH on C0 (&' mg29) photodegradation rate using B!""%"'

photocatalAst


26/34

AaB


27/34

A(B


28/34

AcB

Fig A) HP9C2P-! chromatograms o1 the degradation intermediates at di11erentirradiation inter5als> recorded at (a) ' nm> (;) #' nm and (c) #'' nm6

(FBaTiO#G '6 g29> FC0G &'mg29)


29/34

A J

f a


30/34

I

1

C

/*

(

6:

X

d

a

c)

Fig A*6 !;sorption spectra o1 the photodegraded intermediates 1ormed

during the photodegradation process o1 the C0 dAe corresponding to

the peaKs in the HP9C chromatograph o1 Fig A)6 Spectra ere

recorded using the photodiode arraA detector6 Spectra !"L> a"1> and "

correspond to the peaKs !"L> a"1 and " in Fig A)> respecti5elA6

Fig A+ T:C spectra o1 HP9C2P-! chromatograms o1 the photodegradation


31/34

intermediates o1 the C0 dAe (FBaTiO#G '6 g29> FC0G &'mg29)6


32/34

Fig A!, ,S: mass spectra o1 intermediates 1ormed during the photodegradation o1

the C0 dAe a1ter theA ere separated ;A HP9C methodD mass spectra

denoted !"L> a"1> and " correspond to the !"L> a"1 and " species in

Fig A)> respecti5elA6


33/34

Fig A!! 0ariation in the relati5e distri;ution o1 the intermediates o;tained

1rom the photodegradation o1 C0 as a 1unction o1 irradiation time6 Cur5es !"

correspond to the peaKs !" in Fig A)"a#> cur5es a"1 and " correspond to

the peaKs a"1 and " in Fig A)"b#> respecti5elA


34/34

-

-

-H%C

CH%

CH%

CH%

CH%H%C

A "C.#

-

-

-H%C

CH%

CH%

H

CH%H%C

/$0H 1HCH0

-

-

-H%C

CH%

H

H

CH%H%C

B

D

-

-

CH%

H

CH%H%C

C

-

-

-H%C

H

H

H

CH%H%C

F

-

-

-H%C

H

CH%

H

HH%C E

-

-

-H

HH

H

CH%H%C

H

-

-

-H%C

H

H

H

HH%C2

1HCH0

/$0H

N-demethylationFut3er degradation

-

-

-H

H

H

H

HH%C

I

-

-

-H

H

H

H

HH

J

1HCH0

/$0H

-H%C

H

1HCH0

/$0H

1HCH0

/$0H

1HCH0

/$0H

1HCH0

/$0H

1HCH0

/$0H

1HCH0

/$0H

1HCH0

/$0H

1HCH0

/$0H

/$0H 1HCH0

Fig A!$ Proposed mechanism in5ol5ed in N "de"methAlation o1 C0 using BaTiO#6

La Actividad Fotocatalítica y El Mecanismo de Titanato de Bario-nano Cúbico Preparado Por Un...

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