SÍNTESIS DE NANOPARTÍCULAS CU-AG SOBRE TITANIO COMO CÁTODO PARA LA REDUCCIÓN ELECTROQUÍMICA DE NITRATO EN SOLUCIONES ACUOSAS

Resumen

La contaminación por nitrato constituye una seria problemática medioambiental y de salud humana. En este estudio, se investigó la Reducción Electroquímica de Nitrato (REN) mediante el desarrollo de nuevos cátodos basados en nanopartículas de Cu-Ag recubiertas sobre Titanio (Cu-Ag /Ti). Las nanopartículas se sintetizaron utilizando la técnica de desplazamiento galvánico y se caracterizaron mediante espectroscopía UV-Vis y dispersión de luz dinámica (DLS).
La preparación del cátodo consistió en recubrir con las nanopartículas una placa de titanio pretratado y se caracterizó mediante microscopía electrónica de barrido de emisión de campo (FE-SEM), espectroscopía de energía dispersiva (EDS) y medidas electroquímicas. Las imágenes FE-SEM mostraron partículas esféricas de tamaño menores ≤ 100 nm, con indicios de estabilidad después de 40 horas de reacción. La composición atómica determinada por EDS fue de 6/1 (Cu/Ag). La caracterización electroquímica mostró una mayor electrocatálisis en el cátodo propuesto evaluado en solución de 100 mg L-1 NO3-N + 0,03 M Na2SO4, contraelectrodo IrOx/Ti, electrodo de referencia Ag/AgCl (3 M).
Mediante cronopotenciometría con densidad de corriente 20 mA cm-2 durante 5 horas, se compararon los cátodos: placa de Titanio (Ti), nanopartículas de Cu sobre Titanio (Cu/Ti) y Cu-Ag /Ti-N2. La REN evaluada con Ti, Cu/Ti, Cu-Ag /Ti (N1 y N2) a 40 mA cm-2, reactor de 1-celda de 50 mL por 3,5 horas se obtuvo una reducción de %NO3-N en 22,62, 28,28, 38,58 y 47,61% respectivamente.