Sviluppo di materiali a base di TiO2 per l'abbattimento di inquinanti

Abstract

In questo lavoro di tesi è stato riportato uno studio indirizzato allo sviluppo di biossidi di titanio preparati seguendo diversi approcci sintetici ed alla valutazione dell’attività nell’abbattimento fotocatalitico di inquinanti atmosferici. In particolare abbiamo preso in considerazione le reazioni di ossidazione fotocatalitica di NO sia con luce UV che visibile e la reazione di fotodegradazione (mineralizzazione) dell’Etilbenzene sotto irraggiamento UV. Sono stati sintetizzati TiO2 tal quali e supportati su materiali ad elevata area superficiale come l’MCM-41. Tali sistemi si sono dimostrati attivi nell’abbattimento di NO con luce UV mostrando quelle caratteristiche morfologico-strutturali che li rendono ottimi fotocatalizzatori. Successive modifiche alla sintesi hanno portato all’introduzione di elementi droganti (N e C) nel TiO2 con conseguente incremento dell’attività fotocatalitica e ampliamento del range di lunghezze d’onda utilizzabili per la reazione.

In this work the development of several synthetic methodologies for the preparation of titanium dioxide catalysts has been reported. Moreover, their activity in the photocatalytic abatement of pollutants was evaluated. In particular the samples were tested in NO photo-oxidation in presence of UV or visible light. Moreover, the photocatalysts were used for the photodegradation (mineralization) of Ethylbenzene under UV irradiation. We have synthesized TiO2 photocatalysts with different structural and morphological properties and a series of TiO2 supported on ordered mesoporous materials with high surface area (i.e. MCM-41). It has been shown that both TiO2 and TiO2/SiO2 were active in NO photo-oxidation under UV irradiation. Moreover, a series of TiO2 photocatalysts modified with N and C were prepared. These last catalysts have shown an increased activity in NO oxidation under visible irradiation.