Fabricación y caracterización de electrodos a base de nanopartículas y óxido de iridio sobre substrato de titanio, para la para la producción de dióxido de cloro y su aplicación en la descontaminación del agua

• Autor: Machuca Condori, Rutherford Franklin
• Formato: tesis de grado
• Fecha de Publicación: 2024
• Institución: Universidad Nacional de Ingeniería
• Repositorio: UNI-Tesis
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:cybertesis.uni.edu.pe:20.500.14076/28457
• Enlace del recurso: http://hdl.handle.net/20.500.14076/28457
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Nanotecnología; Nanopartículas; Óxidos metálicos; Titanio; Cloro; Tratamiento de aguas; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.06.01

En las últimas décadas, estudios de nuevos materiales y nanomateriales han presentado una gran acogida en diferentes aplicaciones nanotecnológicas, estos avances tecnológicos nos plantean desafíos en investigaciones de ciencia e ingeniería de los materiales, es así que en este trabajo de investigación se desarrolló un material avanzado que permite mejorar la producción electroquímica de algunas sustancias oxidantes, de esta manera se estudió algunos óxidos metálicos con diferentes propiedades específicas, que tienen un comportamiento similar a un metal noble, tal es el caso del óxido de iridio un compuesto químico que posee características importantes como una alta estabilidad química a cambios bruscos de concentraciones de una solución y pH, presenta una buena estabilidad térmica, alta conductividad eléctrica de tipo metálico, tiene una mayor capacidad de almacenamiento de carga, etc. Todas estas propiedades hacen que sus aplicaciones sean variadas, tales como supercondensadores electroquímicos, electrodos de pH, sensores ópticos de modulación de luz, electrodos para catálisis electrocatalítica, esta última aplicación se implementó en esta presente investigación, se fabricaron electrodos recubiertos con nanopartículas de óxido de iridio sobre substrato de titanio mediante la técnica de recubrimiento por espray pirolisis, previamente se realizó la síntesis de nanopartículas por hidrólisis alcalina. Los electrodos se ensamblaron en un reactor electroquímico, luego se inyecto una cierta cantidad de clorito de sodio en solución de 0,5M, se energizó la celda y el ion hipoclorito se oxida a dióxido de cloro al entrar en contacto con el ánodo, de esta forma se realiza la producción de dióxido de cloro por electrolisis, este gas tiene la capacidad para oxidar compuestos orgánicos presentes en el agua, de esta manera cumple la función de desinfectante ya que elimina de manera efectiva microorganismos patógenos como bacterias, virus, hongos debido a sus cualidades oxidativas además mejora la calidad organoléptica del agua.