Tunable structure of TiO2 deposited by DC magnetron sputtering to adsorb Cr (VI) and Fe (III) from water
F.A. Hernández-Rodríguez,
R. Garza-Hernández,
M.R. Alfaro-Cruz,
Leticia M. Torres-Martínez
Affiliations
F.A. Hernández-Rodríguez
Universidad Autónoma de Nuevo León, Facultad de Ingeniería Civil, Departamento de Ecomateriales y Energía, Av. Universidad S/N Ciudad Universitaria, San Nicolás de los Garza, Nuevo León, C.P. 66455, Mexico
R. Garza-Hernández
Centro de Investigaciones en Óptica, A.C., Loma del Bosque 115, Col. Lomas del Campestre León, Guanajuato, C.P. 37150, Mexico
M.R. Alfaro-Cruz
Universidad Autónoma de Nuevo León, Facultad de Ingeniería Civil, Departamento de Ecomateriales y Energía, Av. Universidad S/N Ciudad Universitaria, San Nicolás de los Garza, Nuevo León, C.P. 66455, Mexico; CONAHCYT-Universidad Autónoma de Nuevo León, Facultad de Ingeniería Civil, Departamento de Ecomateriales y Energía, Ciudad Universitaria, San Nicolás de los Garza, Nuevo León, C.P. 66455, Mexico; Corresponding author. Universidad Autónoma de Nuevo León, Facultad de Ingeniería Civil, Departamento de Ecomateriales y Energía, Av. Universidad S/N Ciudad Universitaria, San Nicolás de los Garza, Nuevo León, C.P. 66455, Mexico
Leticia M. Torres-Martínez
Universidad Autónoma de Nuevo León, Facultad de Ingeniería Civil, Departamento de Ecomateriales y Energía, Av. Universidad S/N Ciudad Universitaria, San Nicolás de los Garza, Nuevo León, C.P. 66455, Mexico; Centro de Investigación en Materiales Avanzados, S. C. (CIMAV), Miguel de Cervantes No. 120, Complejo Industrial Chihuahua, Chih., CP, 31136, Mexico
TiO2 thin films with mixtures of the anatase, rutile, and brookite phases were deposited on glass substrates via magnetron sputtering. Based on XRD and Raman results, the TiO2-0.47 and TiO2-3.47 films principally contained the brookite phase, while the TiO2-1.27 and TiO2-2.13 films were primarily anatase. The capacities of the TiO2 films to adsorb heavy metals were tested with Cr(VI) and Fe(III) solutions, and the maximum Cr(VI) and Fe(III) adsorption capacities were realized with the TiO2-0.47 film (334.5 mg/g) and TiO2-3.47 film (271.3 mg/g), respectively. SEM‒EDS results revealed the presence of Cr and Fe on the surfaces of the films, thus corroborating the ability of the TiO2 films to adsorb and remove heavy metals. They are strong candidates for use in wastewater treatment plants.
