Por: Marcela Correa
La contaminación del aire generada por las emanaciones de gases debido al marco de sus procesos productivos de la industria o por las actividades habituales del hombre, ha despertado una gran preocupación debido a que está alterando nuestros ecosistemas, afectando directamente al ser humano, ya que estos compuestos son tóxicos. Por tanto, se está buscando el aprovechamiento de algunos productos para hacerlos más funcionales, y con ello puedan contribuir a la reducción de la polución (VOC, NOx) del aire. En los últimos años, se ha invertido a la investigación de la nanotecnología aplicada a impermeabilizantes, ya que éstos se encuentran durante grandes periodos de tiempo expuestos al medio, nos protegen de la humedad, y si poseen la propiedad de ser térmicos, también pueden contribuir al ahorro de energía. Es por ello que se está haciendo uso del proceso de fotocatálisis heterogénea, la cual consiste en la degradación de los contaminantes a través de la utilización de catalizadores (óxidos semiconductores) y radiación ultravioleta, para poder generar radicales libres que realicen la oxidación de dichos contaminantes. Uno de los catalizadores con mayor utilización es el TiO2, el cual, debido a sus nano partículas cristalinas, presenta grandes áreas superficiales y actividad catalítica.
En la fotocatálisis heterogénea los fotones solares son absorbidos por el catalizador (TiO2), generando un par electrón-hueco que conlleva a nuevos procesos, principalmente de oxidación por la excitación de un semiconductor. En esta segunda etapa es donde se utilizan compuestos de baja energía y con alto poder oxidante, para obtener así una descontaminación o desinfección. Este tipo de reacciones pueden ocupar un amplio rango del espectro solar tanto como sea posible. Además, se pueden realizar en distintos medios como en fase gaseosa, fases líquidas orgánicas o disoluciones acuosas.
El TiO2 posee dos fenómenos foto inducidos: la fotocatálisis y la hidrofobia. El fenómeno de fotocatálisis se debe a que TiO2 es un semiconductor que posee una banda de gap de 3.0 eV, gracias a la cual la luz ultravioleta realiza la fotocatálisis heterogénea. Los electrones generados por esto, reaccionan con el oxígeno molecular (O2) para producir aniones radicales de súper óxido (O2-) y los agujeros reaccionan con el agua para generar radicales hidroxilo (OH). Estos dos tipos de radicales trabajan en conjunto para la descomposición de compuestos orgánicos.
Debido a las propiedades obtenidas por el Dióxido de Titanio como catalizador, se están elaborando investigaciones para dar lugar a un material compuesto con base a resinas acrílicas reforzado con nano partículas de TiO2, siendo la finalidad de uso de este material una función impermeabilizante con acción fotocatalítica.
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