Study of the visible light activity of Pt and Au-TiO2 photocatalysts in organic pollutants degradation

Abstract

Pt-TiO and Au-TiO photocatalysts were prepared by noble metal photodeposition on sulfated TiO. It was observed that optical absorption, oxidation state and particle size of the metallic species (Pt or Au) play an important role in the TiO photocatalytic activity under visible-light irradiation. Photocatalytic activity of the bare TiO powder in the phenol and methyl orange degradation increased with the sulfation and metal addition. The highest degradation rate under UV-Visible and visible light irradiation was obtained on Pt-S-TiO photocatalyst; this is mainly due to the optical properties of TiO induced by platinization and also to the good distribution and low Pt particles size. It was also found that this catalyst has a good stability after two cycles of reaction in the phenol photodegradation under UV-Visible light irradiation. The Pt-S-TiO photocatalyst was also active under solar light and under the environmental conditions of the city of Tunja (Boyacá), Colombia.

Los fotocatalizadores Pt-TiO2 y Au-TiO2 se prepararon por fotodeposición del metal noble sobre el TiO2 sulfatado. Se encontró que las propiedades ópticas, el estado de oxidación y el tamaño de partícula de las especies metálicas (Pt o Au) juegan un papel fundamental en la actividad fotocatalítica del TiO2 bajo luz visible. La actividad fotocatalítica del TiO2 en la degradación de fenol y naranja de metilo aumentó significativamente a través de los tratamientos de sulfatación y metalización de este óxido. La más alta velocidad de degradación bajo luz UV-Visible y visible, se alcanzó usando el fotocatalizador Pt-S-TiO2 ; esto se debe principalmente a la modificación de las propiedades ópticas del TiO2 inducidas por la platinización, también a la buena distribución y al pequeño tamaño de las partículas de Pt. Se encontró, además, que este catalizador presenta una buena estabilidad después de dos ciclos de reacción en la degradación de fenol bajo luz UV-Visible. El fotocatalizador Pt-S-TiO2 fue activo también bajo luz solar directa y bajo las condiciones medioambientales de la ciudad de Tunja (Boyacá), Colombia.