DOI: http://dx.doi.org/10.18257/raccefyn.289

Artículo original

Estudio de la actividad antimicrobiana de películas delgadas de dióxido de titanio modificado con plata

William Vallejo, Carlos Díaz-Uribe, Karen Navarro, Roger Valle, Jorge William Arboleda, Eduard Romero

Resumen


Se estudió la actividad antimicrobiana de películas delgadas de dióxido de titanio (TiO2) solo y modificado con plata. Las películas de TiO2 solo se sintetizaron con el método Doctor Blade y las modificadas con plata con el método de fotorreducción química bajo irradiación UV. Las propiedades de las películas se midieron por espectroscopia Raman y microscopía electrónica de barrido; también se determinó el efecto de la incorporación de las partículas de plata en las propiedades antimicrobianas de las películas de TiO2 frente a Staphylococcus aureus. Los resultados de la caracterización indicaron que las partículas de plata se aglomeraban sobre la superficie del TiO2 generando agregados del orden de los 200 nm; en el análisis por espectroscopia Raman se vio que los agregados de plata depositados sobre las películas de TiO2 podrían presentar el fenómeno de resonancia de plasmones superficiales localizada. El ensayo preliminar de la actividad antimicrobiana indicó que la modificación de las películas de TiO2 con partículas de plata aumentó en 2,18 veces la eficiencia del proceso. © 2016. Acad. Colomb. Cienc. Ex. Fis. Nat. Todos los derechos reservados.


Palabras clave


Dióxido de titanio; Fotocatalis; Actividad antimicrobiana.

Texto completo:

PDF

Referencias


André, R. S. Zamperini, C. A. Mima, E. G. Longo, V. M. Albuquerque, A. R. Sambrano, J. R. Machado, A. L. Vergani, C. E. Hernandes, A. C.

Varela, J. A. & Longo, E. (2015). Antimicrobial activity of TiO2: Ag nanocrystalline heterostructures: Experimental and theoretical insights, Chemical Physics. 459: 87-95.

Chorianopoulos, N. G. Tsoukleris, D. S. Panagou, E. Z. Falaras, P. & Nychas, G. J. (2011) Use of titanium dioxide (TiO2) photocatalysts as alternative means for Listeria monocytogenes biofilm disinfection in food processing. Food Microbiology. 28: 164-170.

Chen & Schluesener. (2008) Nanosilver: A nanoproduct in medical application. Toxicology Letters. 176: 1-12.

Clavijo, J. (2013) Caracterización de materiales a través de medidas de microscopía electrónica de barrido. Revista Elementos. 3: 134-146.

Cueto, L. F. Sánchez, E. M. (2010). Caracterización de películas delgadas de n-TiO2 modificadas con nanopartículas de plata. 19º Congresso Brasileiro de Engenharia e Ciência dos Materiais –CBECiMat, Campos do Jordão, SP, Brasil.

Dizaj, S. M. Lotfipour, F. Barzegar-Jalali, M. Zarrintan, M. H. & Adibkia, K. (2014) Antimicrobial activity of the metals and metal oxides nanoparticles. Materials Science & Engineering C. 44: 278-284.

Fang, H. Xing, C. Liu, L. Zhao, Y. M. & Jun, H. (2015). Recyclable three-dimensional Ag nanoparticle-decorated TiO2 nanorod arrays for surface-enhanced Raman scattering. Biosensors and Bioelectronics. 64: 434-441.

Gao, F. Yang, Y. & Wang, T. (2015). Preparation of porous TiO2/Ag heterostructure films with enhanced photocatalytic activity. Chemical Engineering Journal. 270: 418-427.

Liu, Y. Liu, C. Zhang, Z. Y. & Wang, C. Y. (2001). The surface-enhanced Raman scattering effects of composite nanocrystals of Ag–TiO2.

Spectrochimica Acta Part A:Molecular and Biomolecular Spectroscopy. 57: 35-39.

Malliga, P. Pandiarajan, J. Prithivikumaran, N. & Neyvasagam, K.(2014). Influence of film thickness on structural and optical properties of sol–gel spin coated TiO2 thin film. Journal Applied Physics. 6: 22-28.

Macwan, D. P. Dave, P. N. & Chaturvedi, S. (2011). A review on nano-TiO2 sol–gel type syntheses and its applications. Journal of Materials Science. 46: 3669-3686.

Mirzajani, F. Ghassempour, A. Aliahmadi, A. & Esmaeili, M.A. (2011). Antibacterial effect of silver nanoparticles on Staphylococcus aureus. Research in Microbiology. 162:542-549.

Ma, S. Livingstone, R. Zhao, B. & Lombardi, J. (2011). Enhanced Raman spectroscopy of nanostructured semiconductor phonon modes. Journal Physical Chemistry Letters. 2:671-674.

Park, E. J. Jeong, B. Jeong, M. G. & Kim Y. D. (2014). Synergetic effects of hydrophilic surface modification and N-doping for visible light response on photocatalytic activity of TiO2. Current Applied Physics. 14: 300-305.

Pelaez, M. Nolan, N. T. Pillai, S. C. Seery, M. K. Falaras, P. Kontos, A. G. Dunlop, P. Hamilton, J. Byrne, J. O´Schea, K. Entezari, M. H. & Dionysious D. (2012). A review on the visible light active titanium dioxide photocatalysts for environmental applications. Applied Catalysis B: Environmental. 125: 331-349.

Pham, T. D. & Lee, B. K. (2015). Disinfection of Staphylococcus aureus in indoor aerosols using Cu–TiO2 deposited on glass fiber under visible light irradiation. Journal of Photochemistry and Photobiology A:Chemistry. 307:16-22.

Rodríguez, V. Algaro, S. O. Torres, L. M. Chod, S. H. & Lee, S. W. (2010). Silver–TiO2 nanocomposites: Synthesis and harmful algae bloom UV-photoelimination. Applied Catalysis B: Environmental. 98: 229-234.

Russell, A. D. Path, F. R. Si, F. P. & Hugo, W. B. (1994). Antimicrobial activity and action of silver. Progress in Medicinal Chemistry. 31: 351-370.

Ruani, G. Ancora, C. Corticelli, F. Dionigi, C. & Rossi C. (2008). Single-step preparation of inverse opal titania films by the Doctor Blade technique. Solar Energy Materials & Solar Cells. 92: 537-542.

Shrivastava, S. Bera, T. Roy, A. Singh, G. Ramachandrarao, P. & Dash, D. (2007). Characterization of enhanced antibacterial effects of novel silver nanoparticles. Nanotechnology. 18: 225103

Stroyuk, O. L. Kuchmiy, S. Y. Kryukov, A. I. & Pokhodenko V. D.(2010). Semiconductor catalysis and photocatalysis on the nanoscale. Nova Science Publishers, Inc., New York. p.183.

Vishwas, M. Rao, K. N. & Chakradhar, R. P. S. (2012). Influence of annealing temperature on Raman and photoluminescence spectra of electron beam evaporated TiO2 thin films. Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy. 99: 33-36.

Wojcik, I. Senadeera, R. Wojcik, P. J. Silva, L. B. Doria, G. Baptista, P. Aguas, H. Fortunato, E. & Martins, R. (2010). Inkjet printed and “doctor blade” TiO2 photodetectors for DNA biosensors. Biosensors and Bioelectronics. 25:1229-1234.

Zielińska-Jurek, A. Wei, Z. Wysocka, I. Szweda, P. & Kowalska, S.(2015). The effect of nanoparticles size on photocatalytic and antimicrobial properties of Ag-Pt/TiO2 photocatalysts. Applied Surface Science. 353: 317-325.

Zhou, W. Du, G. Hu, P. Yin, Y. Li, J. Yu, J. Wang, G. Wang, J. Liu, H. Wang, J. & Zhang, H. (2011). Nanopaper based on Ag/TiO2 nanobelts heterostructure for continuous-flow photocatalytic treatment of liquid and gas phase pollutants. Journal of Hazardous Materials. 197: 19-25.

Zhang, Y. Lee, M. An, S. Sinha-Ray, S. Khansari, S. Joshi, B. Hong, S. Hong, J. Kim, J. Pourdeyhimi, B. Yoon, S. & Yarin, A. (2013). Antibacterial activity of photocatalytic electrospun titania nanofiber mats and solution-blown soy protein nanofiber mats decorated with silver nanoparticles. Catalysis Communications. 34: 35-40.


Métricas de artículo

Cargando métricas ...

Metrics powered by PLOS ALM




Copyright (c) 2016 Revista de la Academia Colombiana de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales