Study of the interaction between low density polyethylene and TiO₂ in different environments. Influence of the presence and absence of radiation, and of the atmosphere (O₂, N₂ or Ar)

Ana Castellanos Aliaga; Laura San Miguel; Marina Villegas García; Ángel Caballero; Marco Peiteado; David González Calatayud

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Study of the interaction between low density polyethylene and TiO₂ in different environments. Influence of the presence and absence of radiation, and of the atmosphere (O₂, N₂ or Ar)

Ana Castellanos-Aliaga ^[1] ; Laura San-Miguel ^[2] ; Marina Villegas ^[2] ; Ángel Caballero ^[2] ; Marco Peiteado ^[2] ; David González Calatayud ^[1]
1. [1] Universidad Autónoma de Madrid
  
  Universidad Autónoma de Madrid
  
  Madrid, España
2. [2] Instituto de Cerámica y Vidrio
  
  Instituto de Cerámica y Vidrio
  
  Madrid, España
Localización: Boletín de la Sociedad Española de Cerámica y Vidrio, ISSN 0366-3175, Vol. 63, Nº. 6, 2024, págs. 434-445
Idioma: inglés
Títulos paralelos:
- Estudio de la interacción entre el polietileno de baja densidad y el TiO₂ en distintos ambientes. Influencia de la presencia y ausencia de radiación, así como de la atmósfera (O₂, N₂ or Ar)
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Resumen
- español
  En el proceso de degradación fotocatalítica de plásticos, la interacción superficial entre el material plástico y el fotocatalizador resulta crucial. El presente trabajo se centra en la utilización de un semiconductor fotocatalítico específico de TiO₂ cuya estructura jerárquica favorece la interacción con el polietileno de baja densidad (LDPE), componente clave de los plásticos. La naturaleza específica de la interacción entre ambos materiales se estudia de manera exhaustiva y en función tanto de la atmósfera como de la radiación aplicadas. Los resultados obtenidos indican que la interacción observada se puede modular mediante el control de la atmósfera, evolucionando hacia un proceso de degradación cuyo mecanismo también depende de la ausencia o presencia de luz. Este punto es especialmente relevante ya que pone de manifiesto la naturaleza dual del TiO₂ como fotocatalizador y como catalizador.
- English
  In the process of photocatalytic degradation of plastics, the surface interaction between the plastic material and the photocatalyst results crucial. The present work focuses on using a specific TiO₂ photocatalytic semiconductor whose hierarchical structure favours the interaction with low density polyethylene (LDPE), a key component in plastics. An exhaustive study of the nature of this interaction is conducted, analysing the influence of the atmosphere and radiation. The results obtained indicate that the observed interaction can be modulated by controlling the atmosphere, evolving into a degradation process whose mechanism also depends on the absence or the presence of light. This point is particularly relevant as it highlights the dual nature of TiO₂ as both photocatalyst and catalyst.