Art\u00edculo completo en PDF<\/a><\/p>\n El presente arti\u0301culo esta\u0301 basado en la investigacio\u0301n \u201cSi\u0301ntesis y caracterizacio\u0301n de PbMoO4 fotoactivo para la eliminacio\u0301n de contaminantes orga\u0301nicos de agua\u201d, galardonada con el Premio de Investigacio\u0301n UANL 2013, en la categori\u0301a de Ingenieri\u0301a y Tecnologi\u0301a, otorgado en sesio\u0301n solemne del Consejo Universitario, en septiembre de 2013.<\/p>\n El agua es un compuesto abundante en la Tierra que cubre cerca de 70% de su superficie; sin embargo, 97.5% del vital li\u0301quido se concentra en mares y oce\u0301anos como agua salada. Del 2.5% restante, considerada como agua dulce, 2% se encuentra congelada en casquetes polares y 0.48% esta\u0301 almacenada a 1000 metros de profundidad como agua subterra\u0301nea. De esta manera, so\u0301lo 0.02% del agua total de nuestro planeta se utiliza para consumo humano. Es por ello que suministrar agua potable a la sociedad es un problema que requiere especial atencio\u0301n.<\/p>\n Para eliminar la contaminacio\u0301n del agua procedente de actividades humanas y elevar su calidad para su posterior uso, se han desarrollado un sinnu\u0301mero de te\u0301cnicas fi\u0301sicas y qui\u0301micas. No obstante, la eficiencia de estas te\u0301cnicas de purificacio\u0301n es limitada, dada la naturaleza de los procesos involucrados y a las regulaciones cada vez ma\u0301s exigentes de organismos internacionales para alcanzar niveles mi\u0301nimos\u00a0de contaminacio\u0301n en el agua dedicada al uso dome\u0301stico e industrial.<\/p>\n Hasta hace poco, bastaba que un proceso de purificacio\u0301n de agua fuera viable te\u0301cnicamente, aplicable a gran escala y en gran medida, econo\u0301mico. Sin embargo, en tiempos modernos debemos incorporar la sustentabilidad del mismo a cualquier propuesta que pretenda atacar esta problema\u0301tica. Asi\u0301, la bu\u0301squeda de nuevas tecnologi\u0301as de purificacio\u0301n eficientes y econo\u0301micamente factibles a escala industrial ha incorporado el uso de la energi\u0301a solar como fuente energe\u0301tica sustentable.<\/p>\n El presente trabajo de investigacio\u0301n se ha realizado en la direccio\u0301n del desarrollo de una tecnologi\u0301a limpia y redituable, basada en el principio de la fotocata\u0301lisis heteroge\u0301nea para la purificacio\u0301n de agua. La fotocata\u0301lisis heteroge\u0301nea es un proceso que se basa en utilizar un so\u0301lido semiconductor que es capaz de absorber energi\u0301a radiante igual o superior a su banda de energi\u0301a prohibida. Cuando un foto\u0301n con una energi\u0301a que iguala o supera la energi\u0301a de banda prohibida (Eg<\/sub>) del semiconductor que incide sobre e\u0301ste, se promueve un electro\u0301n e–<\/sup> de la banda de valencia (BV) hacia la banda de conduccio\u0301n (BC), y se genera un hueco (h+<\/sup>) en la primera banda. Los electrones que llegan a la banda de conduccio\u0301n se desplazan dentro de la red del material semiconductor. De igual forma, se desplazan los huecos vac\u00edos que han dejado en la banda de valencia. Los electrones y los huecos fotogenerados siguen caminos diferentes, como se muestra en la figura 1. Los pares hueco-electro\u0301n son fa\u0301cilmente recombinados para restablecer al semiconductor a su estado inicial, con la consecuente liberacio\u0301n de energi\u0301a excedente en forma de calor. Aunque poco eficiente, el proceso de separacio\u0301n de cargas progresa al migrar e\u0301stas hacia la superficie del fotocatalizador, creando asi\u0301 sitios activos donde, por ejemplo, una mole\u0301cula orga\u0301nica experimenta procesos de oxidacio\u0301n que inicien su descomposicio\u0301n.<\/p>\n La presente propuesta incluye la seleccio\u0301n de un semiconductor (PbMoO4<\/sub>) y la modificacio\u0301n de sus propiedades fisicoqui\u0301micas para potenciar su actividad fotocatali\u0301tica en reacciones de degradacio\u0301n de colorantes orga\u0301nicos (rodamina B, i\u0301ndigo carmi\u0301n, naranja G y naranja de metilo). Lo anterior, mediante el empleo de diversas rutas de si\u0301ntesis qui\u0301mica (estado so\u0301lido, coprecipitacio\u0301n, hidrotermal, ultrasonido y microondas), que emplean diferentes\u00a0condiciones de tratamiento te\u0301rmico y de enfriamiento para la preparacio\u0301n de o\u0301xidos semiconductores con propiedades morfolo\u0301gicas y texturales especi\u0301ficas que inciden en la actividad fotocatali\u0301tica del material. La investigacio\u0301n que se presenta forma parte de un estudio sistema\u0301tico sobre las posibilidades fotoactivas del PbMoO4 que hemos venido realizando en los u\u0301ltimos cuatro an\u0303os, y cuyos principales resultados han sido publicados recientemente. (1-4)<\/p>\n EXPERIMENTAL<\/strong><\/p>\n S\u00edntesis de las muestras<\/strong><\/p>\n El material PbMoO4<\/sub> se prepar\u00f3 en forma policristalina mediante diferentes m\u00e9todos: reacci\u00f3n en estado s\u00f3lido (SS), coprecipitaci\u00f3n (Cop), hidrotermal (H60), sonoqu\u00edmica (Sono) y radiaci\u00f3n con microondas (MW). Para la preparaci\u00f3n del molibdato, por el m\u00e9todo de reacci\u00f3n en estado s\u00f3lido, se pesaron cantidades en relaci\u00f3n estequiom\u00e9trica apropiada del \u00f3xido MoO3<\/sub> y la sal Pb(NO3<\/sub>)2<\/sub>, se homogeneizaron y la mezcla reactiva se compact\u00f3 en forma de pastilla por medio de una prensa mec\u00e1nica. Las pastillas se calcinaron a 950\u02c6C en un horno el\u00e9ctrico durante 72 horas. Posteriormente, la muestra se enfri\u00f3 a temperatura ambiente.<\/p>\n Para la s\u00edntesis por coprecipitaci\u00f3n se utilizaron como precursores Pb(NO3<\/sub>)2<\/sub> y (NH4<\/sub>)6<\/sub>Mo7<\/sub>O24<\/sub> \u20224H2<\/sub>O. A partir de dichas sales, se prepararon dos soluciones acuosas. La soluci\u00f3n de Pb(NO3<\/sub>)2<\/sub> se verti\u00f3 lentamente gota a gota en la soluci\u00f3n de (NH4<\/sub>)6<\/sub>Mo7<\/sub>O24<\/sub>.4H2<\/sub>O, manteniendo una agitaci\u00f3n vigorosa que origin\u00f3 una suspensi\u00f3n de color blanco. Se ajust\u00f3 a pH= 11, utilizando NH4<\/sub>OH. La suspensi\u00f3n se mantuvo en agitaci\u00f3n durante 30 minu- tos adicionales. Una vez formado el precipitado, \u00e9ste se separ\u00f3 por filtraci\u00f3n.<\/p>\n En la preparaci\u00f3n de PbMoO4<\/sub>, mediante el m\u00e9todo hidrotermal, se utilizaron como reactivos H2<\/sub>MoO4<\/sub> y Pb(NO3<\/sub>)2<\/sub>, los cuales se disolvieron en 75 mL de agua desionizada. Posteriormente, la disoluci\u00f3n se mantuvo en agitaci\u00f3n vigorosa dentro de un ba\u00f1o de ultrasonido y se ajust\u00f3 a pH= 11 por adici\u00f3n de NH4<\/sub>OH. La suspensi\u00f3n se transfiri\u00f3 a una autoclave de acero inoxidable. El proceso hidrotermal se realiz\u00f3 a 60\u02c6C, con una velocidad de calentamiento de 2\u02c6C.min-1<\/sup>, durante 10 minutos. Transcurrido este tiempo, se realizaron varios lavados con agua desionizada al precipitado resultante, con el fin de neutralizar el pH (~7), y despu\u00e9s se procedi\u00f3 a la evaporaci\u00f3n del solvente a 70\u02c6C.<\/p>\n En la s\u00edntesis del m\u00e9todo por sonoqu\u00edmica se parti\u00f3 de los reactivos H2<\/sub>MoO4<\/sub> y Pb(NO3<\/sub>)2<\/sub>, y se sigui\u00f3 el procedimiento experimental descrito a de- talle en la bibliograf\u00eda. (5) Para la preparaci\u00f3n de la muestra por radicaci\u00f3n con microondas, se vertieron 15 mL de etilenglicol anh\u00eddrido en un vaso de precipitado, y se a\u00f1adieron 5 mmoles de H2<\/sub>MoO4<\/sub> y de Pb(NO3<\/sub>)2<\/sub>, con agitaci\u00f3n constante, y se ajust\u00f3 a pH= 11 con NH4<\/sub>OH. La dispersi\u00f3n de color blanco se transfiri\u00f3 a un equipo de microondas para someterla a un calentamiento mediante la aplicaci\u00f3n de 50% de la potencia del horno de 120W, durante 20 minutos. Posteriormente, el s\u00f3lido obtenido se separ\u00f3 por filtraci\u00f3n.<\/p>\n CARACTERIZACI\u00d3N<\/strong><\/p>\n La caracterizaci\u00f3n estructural del \u00f3xido PbMoO4<\/sub> fue realizada por difracci\u00f3n de rayos-X en polvo (DRX) con un difract\u00f3metro Bruker Advanced X-Ray Solution D8, con radiaci\u00f3n K del Cu (\u03bb= 1.5418 \u00c5). Las mediciones se realizaron en un intervalo 2\u03b8 de 10\u00b0 a 60\u00b0, con un tama\u00f1o de paso de 0.05\u00b0, y un tiempo de 0.05 segundos por cada paso. La banda de energ\u00eda prohibida (Eg<\/sub>) se determin\u00f3 mediante espectroscop\u00eda de reflectancia difusa (DRS), con un espectrofot\u00f3metro Perkin Elmer Precisely Lambda 35 UV\/Vis, con esfera de integraci\u00f3n. El \u00e1rea superficial de los fotocatalizadores se determin\u00f3 mediante la fisisorci\u00f3n de nitr\u00f3geno (m\u00e9todo BET), utilizando un analizador Bel-Japan Minisorp II. La morfolog\u00eda de las muestras se analiz\u00f3 mediante la t\u00e9cnica de microscop\u00eda electr\u00f3nica de barrido (SEM) con un microscopio FEI Nova Nano SEM de bajo vac\u00edo, con un voltaje m\u00e1ximo de aceleraci\u00f3n de 3 kV.<\/p>\n Pruebas fotocatal\u00edticas<\/b><\/p>\n Las reacciones de degradaci\u00f3n fotocatal\u00edtica se llevaron a cabo en un reactor de inmersi\u00f3n de borosilicato con chaqueta de enfriamiento para mantener la temperatura de reacci\u00f3n en 25\u00b0C \u00b1 1\u00b0C. Como fuente de radiaci\u00f3n UV, se utiliz\u00f3 una l\u00e1mpara heterocrom\u00e1tica de Xe de 10,000 K. La intensidad de la radiaci\u00f3n UV ( > 390nm) fue de 1,380 \u03bcW.cm-2<\/sup>.<\/p>\n La actividad fotocatal\u00edtica de PbMoO4<\/sub> se evalu\u00f3 en la reacci\u00f3n de degradaci\u00f3n de rodamina B (RhB), \u00edndigo carm\u00edn (IC), naranja G (OG) y naranja de metilo (MO) en soluci\u00f3n acuosa. En un vaso de precipitado, se agregaron 200 mL de una soluci\u00f3n del colorante org\u00e1nico que conten\u00eda 200 mg de PbMoO4<\/sub>, posteriormente se transfiri\u00f3 a un ba\u00f1o de ultrasonido para la eliminaci\u00f3n de agregados. Tomando en cuenta el coeficiente de absorci\u00f3n molar de cada colorante, las concentraciones iniciales fueron 5, 30, 20, y 20 mg. L-1<\/sup> para RhB, IC, OG y MO, respectivamente. A fin de asegurar que el equilibrio de adsorci\u00f3n-desorci\u00f3n del colorante en la superficie de catalizador se hubiera alcanzado, la soluci\u00f3n se mantuvo en reposo en la oscuridad por 1 h. Despu\u00e9s de este tiempo, la l\u00e1mpara se encendi\u00f3. Durante la reacci\u00f3n, las muestras se tomaron del reactor a diferentes intervalos de tiempo, y luego se analizaron mediante un an\u00e1lisis colorim\u00e9trico, tomando como\u00a0referencia el m\u00e1ximo de absorci\u00f3n de cada colorante para determinar su concentraci\u00f3n.<\/p>\n Durante la reacci\u00f3n de fotodegradaci\u00f3n, se analiz\u00f3 el efecto del pH de la dispersi\u00f3n y O2<\/sub> disuelto. Se llevaron a cabo experimentos en condiciones \u00e1cidas y b\u00e1sicas a pH= 4 y 10, a\u00f1adiendo HNO3<\/sub> o NH4<\/sub>OH, respectivamente. Se realizaron experimentos con un flujo continuo de O2 de 120 mL.min-1<\/sup>, el cual se burbuje\u00f3 durante el curso de la reacci\u00f3n para saturar la soluci\u00f3n.<\/p>\n El grado de mineralizaci\u00f3n se sigui\u00f3 mediante el an\u00e1lisis del contenido de carb\u00f3n org\u00e1nico total (TOC) de las soluciones con diferentes tiempos de irradiaci\u00f3n. Se utilizaron 250 mL de la soluci\u00f3n del colorante (50 mg.L-1<\/sup> para RhB, OG y MO; y 100 mg.L-1<\/sup> para IC) con 250 mg de fotocatalizador. Las muestras irradiadas se analizaron en un analizador de TOC Shimadzu VSCN8.<\/p>\n RESULTADOS Y DISCUSIONES<\/strong><\/p>\n Caracterizaci\u00f3n de las muestras<\/b><\/p>\n Las muestras obtenidas por los diferentes m\u00e9todos de s\u00edntesis se caracterizaron estructuralmente mediante difracci\u00f3n de rayos-X en polvo. Los difractogramas obtenidos mostraron la presencia de la fase tetragonal de PbMoO4<\/sub>, sin la presencia de impurezas, de acuerdo a la tarjeta JCPDS No. 01-071-4910, como se observa en la figura 2. En particular, la muestra PbMoO4 <\/sub>(MW) present\u00f3 la mayor cristalinidad, como lo demuestra su difractograma con l\u00edneas de difracci\u00f3n bien definidas y altas intensidades.<\/p>\n La energ\u00eda de banda prohibida se obtuvo mediante los espectros de reflectancia difusa (DRS), y los valores se muestran en la tabla I. Todas las muestras obtenidas presentaron un valor de Eg <\/sub>mayor a 3 eV, lo cual define que son fotocatalizadores que pueden activarse mediante radiaci\u00f3n UV. Para determinar el \u00e1rea superficial de los materiales sintetizados, se realizaron an\u00e1lisis de fisisorci\u00f3n de nitr\u00f3geno, con el m\u00e9todo BET (tabla I). La muestra PbMoO4<\/sub> (SS) exhibi\u00f3 el menor valor de \u00e1rea, debido a que la alta temperatura de s\u00edntesis promovi\u00f3 un proceso de crecimiento de part\u00edcula mediante un mecanismo de sinterizaci\u00f3n. Cuando el PbMoO4<\/sub> fue sintetizado por el resto de los m\u00e9todos de s\u00edntesis, el \u00e1rea superficial del material se increment\u00f3 en aproximadamente un orden de magnitud, alcanzando un valor m\u00e1ximo de 5.98 m2<\/sup>.g-1<\/sup> para PbMoO (Sono).<\/p>\n La morfolog\u00eda de las muestras se observ\u00f3 mediante SEM (figura 3). De acuerdo al an\u00e1lisis por SEM, la muestra (SS) no present\u00f3 una morfolog\u00eda definida en particular, con ausencia de aglomerados y con tama\u00f1os superiores a 2 \u03bcm (3a). La fase obtenida mediante el m\u00e9todo de coprecipitaci\u00f3n present\u00f3 una morfolog\u00eda irregular tipo oval en sus part\u00edculas, con un tama\u00f1o menor al observado para PbMoO4<\/sub> (SS), del orden de 350 nm (3b).<\/p>\n La muestra obtenida mediante el m\u00e9todo hidrotermal present\u00f3 una morfolog\u00eda de sus part\u00edculas en forma octa\u00e9drica o de bipir\u00e1mide, con tama\u00f1o de 150-300 nm (3c). Esta morfolog\u00eda es ocasionada\u00a0por la temperatura y la presio\u0301n utilizada en el reactor hidrotermal, ya que estas condiciones son capaces de promover el mecanismo de nucleacio\u0301n, agregacio\u0301n y recristalizacio\u0301n de las parti\u0301culas. En el proceso de coalescencia se incremento\u0301 la concentracio\u0301n de parti\u0301culas, que durante su crecimiento probablemente causo\u0301 la formacio\u0301n de defectos superficiales en sus caras. (6) Las parti\u0301culas presentaron una orientacio\u0301n preferencial al plano cristalogra\u0301fico [001], ya que los cristales tendieron a formarse con una mayor velocidad de crecimiento en esa direccio\u0301n. (7)<\/p>\n Las parti\u0301culas obtenidas mediante el me\u0301todo de sonoqui\u0301mica mostraron una morfologi\u0301a semiesfe\u0301rica, utilizando como medio dispersante etilenglicol (EG) (3d). Los efectos fi\u0301sicos del ultrasonido como la cavitacio\u0301n originaron nu\u0301cleos limitados durante la etapa de crecimiento de las parti\u0301culas, debido al tiempo de duracio\u0301n de los colapsos de implosio\u0301n de las burbujas en el li\u0301quido (> 1ns). Dicha implosio\u0301n ocasiono\u0301 una distribucio\u0301n homoge\u0301nea en el taman\u0303o de cristal y taman\u0303o de parti\u0301cula, disminuyendo la formacio\u0301n de aglomerados y promoviendo una morfologi\u0301a definida.<\/p>\n La muestra de PbMoO4<\/sub> (MW) est\u00e1 formada por part\u00edculas con una morfolog\u00eda en forma ovalada (3e). La radiaci\u00f3n con microondas produjo un calentamiento muy r\u00e1pido de toda la suspensi\u00f3n que favoreci\u00f3 la nucleaci\u00f3n de los cristales, alcanzando una distribuci\u00f3n de tama\u00f1o de part\u00edcula homog\u00e9nea. El EG absorbe las ondas de alta frecuencia, al formarse la fase PbMoO4<\/sub> tambi\u00e9n absorbi\u00f3 las microondas y produjo part\u00edculas de tama\u00f1o homog\u00e9neo mediante el mecanismo de Ostwald Ripening. (8)<\/p>\n En este mecanismo, los centros de nucleaci\u00f3n se aglomeran y disuelven, generando peque\u00f1as part\u00edculas, en las que los aglomerados grandes crecen a partir de los aglomerados de part\u00edculas m\u00e1s peque\u00f1as, que se disuelven y desaparecen.<\/p>\n La s\u00edntesis por reacci\u00f3n en estado s\u00f3lido (SS) se realiz\u00f3 con el prop\u00f3sito de tomar el material obtenido por este m\u00e9todo como referencia. Para los cuatro colorantes utilizados, se observ\u00f3 una incipiente actividad fotocatal\u00edtica de PbMoO4<\/sub> (SS), alcanz\u00e1ndose decoloraciones apenas de 11 (RhB), 12 (IC), 8 (OG) y 10% (MO). Un notable incremento en la actividad fotocatal\u00edtica de PbMoO4<\/sub> (SS) se observ\u00f3 a pH= 4 para RhB, IC y OG. Los porcentajes de degradaci\u00f3n alcanzados bajo condiciones \u00e1cidas, luego de 240 min de irradiaci\u00f3n UV, fueron de 85 (RhB), 98180min<\/sub> (IC), 52 (OG) y 18% (MO).<\/p>\n La actividad fotocatal\u00edtica de PbMoO4<\/sub> obtenido mediante coprecipitaci\u00f3n en la degradaci\u00f3n de los colorantes org\u00e1nicos mencionados se muestra en la figura 4.<\/p>\n Primero se evalu\u00f3 la fot\u00f3lisis y se observ\u00f3 que no hay cambios en la concentraci\u00f3n del colorante res- pecto al tiempo. Posteriormente, se realizaron experimentos en presencia de PbMoO4<\/sub> (Copp), se observ\u00f3 un descenso en el tiempo de vida media del RhB y OG en condiciones \u00e1cidas (pH = 4), en comparaci\u00f3n con el fotocatalizador PbMoO4<\/sub> (SS). Sin embargo, IC y MO mostraron el mismo comportamiento a pH natural y \u00e1cido, lo cual sugiere que un mecanismo alterno de degradaci\u00f3n se est\u00e1 llevando a cabo, mismo que se discutir\u00e1 m\u00e1s adelante.<\/p>\n La figura 5 muestra la variaci\u00f3n de la concentraci\u00f3n de los colorantes RhB, IC, OG y MO en funci\u00f3n del tiempo de irradiaci\u00f3n UV, cuando PbMoO4 (H60) se utiliz\u00f3 como fotocatalizador. Bajo condiciones normales del experimento, esto es al pH natural de la dispersi\u00f3n, se observ\u00f3 una mayor actividad de PbMoO4 <\/sub>(H60) para la degradaci\u00f3n de RhB, IC y OG, con respecto a (SS) y (Copp).<\/p>\n El efecto del pH de la dispersio\u0301n en la velocidad de degradacio\u0301n de los colorantes mostro\u0301 un aumento considerable de la actividad a pH= 4 para RhB y OG, un nulo aumento de la actividad bajo esta condicio\u0301n a\u0301cida para IC, aunque presentando alta actividad incluso para el pH ba\u0301sico de 10 y, por u\u0301ltimo,\u00a0un incremento despreciable en la actividad bajo condiciones a\u0301cidas para MO.<\/p>\n La decoloracio\u0301n total (100%) de los colorantes orga\u0301nicos en condiciones a\u0301cidas se alcanzo\u0301 a los 120, 60 y 240 minutos de irradiacio\u0301n para RhB, IC y OG, respectivamente. Para el caso del MO, so\u0301lo se alcanzo\u0301 25% de decoloracio\u0301n despue\u0301s de 240 minutos de irradiacio\u0301n UV, confirmando el comportamiento recalcitrante del colorante azo<\/em>.<\/p>\n En t\u00e9rminos globales cualitativos, el comportamiento del sistema en presencia de PbMoO4<\/sub> (Sono) es similar al detallado anteriormente para las muestras de PbMoO4<\/sub> (SS, Cop, H60), y se muestra en la figura 6. No obstante, para este caso particular se present\u00f3 un considerable aumento de la actividad fotocatal\u00edtica en la degradaci\u00f3n del colorante MO, que hasta entonces hab\u00eda mostrado un comportamiento recalcitrante.<\/p>\n Para esta serie de experimentos se observ\u00f3 un descenso en la actividad fotocatal\u00edtica de la reacci\u00f3n con RhB, incluso cuando se compara con PbMoO4<\/sub> (SS), pero al mismo tiempo el mayor incremento en la actividad fotocatal\u00edtica observado para el caso de IC (nueve veces) y MO (doble de veces). Lo anterior, permite inferir la existencia de una correlaci\u00f3n entre\u00a0las propiedades superficiales de PbMoO4<\/sub>\u00a0y la estructura molecular del colorante orga\u0301nico.<\/p>\n En la figura 7 se observa que PbMoO4<\/sub> (MW) presenta la mayor actividad fotocatal\u00edtica de lo hasta ahora presentado por PbMoO4<\/sub>, preparado por otros m\u00e9todos de s\u00edntesis para los cuatro colorantes. Las propiedades f\u00edsicas resaltables para esta muestra obtenida por radiaci\u00f3n con microondas radican en que tiene un \u00e1rea superficial trece veces mayor que PbMoO4<\/sub> (SS), y es la fase que present\u00f3 la mayor cristalinidad. La combinaci\u00f3n de estas propiedades f\u00edsicas y la eficacia de irradiaci\u00f3n sobre las part\u00edculas operar\u00edan para alcanzar la mayor actividad fotocatal\u00edtica observada.<\/p>\n De acuerdo a lo expuesto en los resultados anteriores, la actividad fotocatal\u00edtica de PbMoO4 <\/sub>se modifica por variaci\u00f3n del pH de la dispersi\u00f3n, as\u00ed como por las propiedades texturales y morfol\u00f3gicas del molibdato, de acuerdo al m\u00e9todo de s\u00edntesis empleado. En particular, el pH \u00e1cido de la dispersi\u00f3n trajo consigo para algunos casos un aumento en la velocidad de degradaci\u00f3n del colorante org\u00e1nico (R).<\/p>\n Este efecto se explica al considerar que un posible mecanismo de reacci\u00f3n que siga los siguientes pasos, de acuerdo a la formaci\u00f3n de especies reactivas altamente oxidantes (hROS):<\/p>\n <\/p>\n<\/div>\n El mecanismo de degradaci\u00f3n propuesto establece que los electrones de la banda de conducci\u00f3n (e–<\/sup>) y los huecos de la banda de valencia (h+<\/sup>) se generan cuando la suspensi\u00f3n de PbMoO4 <\/sub>se irradia con radiaci\u00f3n UV de mayor energ\u00eda que la de la banda de energ\u00eda prohibida del molibdato (reacci\u00f3n 1). Los electrones (e–<\/sup>) pasan a la banda de conducci\u00f3n, y dejan huecos (h+<\/sup>) en la banda de valencia. Los electrones interaccionan con el ox\u00edgeno molecular disuelto para generar el radical super\u00f3xido (02<\/sub>.-<\/sup> ), como se indica en la reacci\u00f3n 2.<\/p>\n El aumento en la actividad fotocatal\u00edtica a pH \u00e1cido se justifica bajo este mecanismo, porque una mayor concentraci\u00f3n de protones desplaza las reacciones 3 y 4 hacia la derecha, situaci\u00f3n que promueve una serie de reacciones que favorecen la generacio\u0301n de radicales \u2022OH (reaccio\u0301n 5). Este mecanismo propone la reduccio\u0301n por medio de los electrones y es favorecido por la presencia de protones (H+<\/sup>) para una mayor fotodegradacio\u0301n del compuesto orga\u0301nico. Paralelo al mecanismo de degradacio\u0301n propuesto, otras series de reacciones competitivas tienen lugar en la direccio\u0301n de degradar la mole\u0301cula del colorante orga\u0301nico sin involucrar la presencia de protones. Asi\u0301, un segundo mecanismo de degradacio\u0301n opera mediante la oxidacio\u0301n directa de la mole\u0301cula orga\u0301nica (R) por accio\u0301n de los huecos fotogenerados:<\/p>\n![\"contaminacion-del-agua\"](\"http:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/wp-content\/uploads\/2014\/01\/contaminacion-del-agua.jpg\")
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