Preparación y caracterización de electrodos basados en Dióxido de Estaño y su evaluación en la generación electroquímica de agua electro-oxidada

Abstract

El método electroquímico es una de las mejores alternativas para el tratamiento de efluentes contaminados considerándolo como una tecnología limpia y amigable con el medio ambiente debido a que mediante transferencia de electrones se producen sustancias bactericidas en la cantidad y concentración necesaria para la desinfección. Esta tecnología trae consigo ahorro en el costo y mínimo impacto ambiental. En este trabajo se han preparado electrodos basados en dióxido de estaño, Sn02 a los cuales se incorporó antimonio o rutenio, usando un soporte de láminas de titanio mediante el método de descomposición térmica (DT). La impregnación de los electrodos se llevó a cabo mediante la técnica de impregnación mediante brocha (brushing). Primero, se determinó la concentración óptima de antimonio utilizando una disolución etanólicas de SnCl2.2H20 y SbCl3 como disolución precursora mediante DT; segundo, para incrementar la estabilidad de los electrodos se incorporó platino y rutenio; por último, debido a las mejoras en las propiedades electrocatalíticas del electrodo que contiene rutenio, se prepararon electrodos de Sn02 con diferentes concentraciones de rutenio para determinar la cantidad óptima de este dopante a partir de una disolución etanólica de SnCl2.2H20 y RuC'3.nH20 usando DT. Para poder comparar la actividad catalítica de los electrodos se realizaron voltagramas cíclicos en una disolución de Na2S04 0.2M, a la cual se adicionó K4Fe(CN)6 3H20 y K3Fe(CN)a 0.025M y también NaCI 0.2M. La caracterización de los electrodos fue llevada a cabo mediante Voltametría Cíclica (VC) y mediante técnicas físicas como difracción de rayos X (DRX) y microscopía electrónica de barrido (SEM). La reacción utilizada para poner de manifiesto la estabilidad del electrodo fue la reacción de formación de cloro a temperatura ambiente y a pH 9.2. A este valor de pH, el electrodo fue sometido a una intensidad de corriente de 0.05 A. La variación de potencial del electrodo fue monitoreada en el tiempo mediante la técnica de cronopotenciometría con un multímetro Tech TM-145 conectado a una PC (programa MAS_VIEW), para esto se utilizó. un electrodo Calomel como electrodo de referencia y titanio como contraelectrodo. Cuando se produjo una subida brusca de potencial, dimos por finalizada la experiencia, ya que asociamos esa subida brusca con un gran aumento en la resistencia del electrodo. La cantidad de especies oxidantes generadas han sido medidas con un electrodo de potencial de óxido reducción (ORP). Finalmente, la cuantificación de cloro libre generado fue medida utilizando el método 4500 CI-B, Método Yodométrico siendo los electrodos que contienen rutenio los que mostraron mejores resultados.