Elettrofotocatalisi eterogenea su biossido di titanio: modellizzazione del reattore e studio delle cinetiche

The heterogeneous electrophotocatalysis on titanium dioxide is an advanced oxidation process (AOP), based on mechanisms of chemical oxidation by free radicals, which allows the degradation of organic compounds. In the present work, the nanostructured photocatalytic material was produced by anodic oxidation. Through photoelectrochemical tests the properties of titanium dioxide were investigated in dependence on operating parameters, assessed by the photoelectric response generated by the material. Starting from the results has been possible to identify the optimal configuration of a electrophotocatalysis reactor, whose geometric characteristics were determined by modeling, with the purpose to maximize the photoelectric response. Finally, degradation tests of an azo dye have been effected with the aim of verifying the ability of the degradation process and studying the kinetics involved.

L'elettrofotocatalisi eterogenea su biossido di titanio è un processo di ossidazione avanzata (AOP), basato su meccanismi di ossidazione chimica per via radicalica, che permette la degradazione di composti organici. Nel corso del presente lavoro, il materiale fotocatalitico, di tipo nanotubolare, è stato prodotto per ossidazione anodica. Per mezzo di prove fotoelettrochimiche si sono indagate le proprietà del biossido di titanio in dipendenza da alcuni parametri operativi, valutate in funzione della risposta fotoelettrica prodotta dal materiale stesso. A partire dai risultati ottenuti si è individuata la configurazione ottimale di un reattore di elettrofotocatalisi, le cui caratteristiche geometriche sono state determinate per mezzo di una modellizzazione volta a massimizzarne la risposta fotoelettrica. Infine, si sono svolte prove di degradazione di un colorante azoico con l’obiettivo di verificare le capacità degradative del processo e studiare le cinetiche coinvolte.