Uso de nanopartículas para la síntesis de recubrimientos multifuncionales: biocidas y foto catalíticos

PAULA DE OÑA,; YOLANDA CASTRO,; ALICIA DURÁN ; NORA S. PELLEGRI; M. VIRGINIA ROLDAN,; ROBERTO GRAU,

Mar del Plata

Jornada; 3ras JORNADAS NACIONALES DE INVESTIGACIÓN CERÁMICA; 2017

Asociación Técnica Argentina de Cerámica y INTEMA

Los continuos cambios en el estilo de vida nos ponen en contacto cotidiano con altas tasas de polución y altas concentraciones de agentes patógenos. Por lo tanto, el desarrollo de materiales fotocatalícos con fuerte y amplia actividad microbicida se vuelve indispensable para la generación de superficies limpias, purificación de aguas, sanitización del aire, etc. Es en este campo en donde las nuevas nanotecnologías se vuelven relevantes para la fabricación de nanomateriales con alta superficie específica y reactividad, que permiten generar entre otros, materiales absorbentes, catalíticos, sensores o con actividad antimicrobiana.Es en este campo de aplicación de la nanotecnología donde las nanopartículas toman un rol destacado, ya que en conjunción con las características propias de ciertas composiciones de materiales en masa, se pueden generar nuevos materiales compuestos multifuncionales a partir de un correcto diseño de su morfología, composición, arquitectura del diseño, etc.Uno de los materiales fotocatalíticos más estudiados es el TiO2, debido a sus excelentes propiedades ópticas, estabilidad química y térmica, resistencia a la corrosión y bajo costo. La combinación de TiO2 en forma de films con plata, o el dopado de partículas de TiO2 con Ag, dan como resultado materiales con propiedades biocidas. Por otro lado son conocidos las propiedades bactericidas y funguicidas de las nanopartículas, en particular las de Ag, que afectan el metabolismo e inhiben el crecimiento celular a través de distintos mecanismos que permanecen en discusión. En particular los procesos sol-gel se presentan como una muy buena ruta para la fabricación de materiales compuestos. Con el control de los parámetros de síntesis permite la incorporación de nanopartículas metálicas a materiales vítreos o cerámicos en forma controlada que alterarán las propiedades finales del material desarrollado otorgándole nuevas funcionalidades.En este trabajo presentamos una técnica de síntesis de films delgados por el proceso sol-gel que permiten la formación de estructuras altamente versátiles. Se introducen nanopartículas obtenidas ex situ en diferentes arquitecturas de recubrimientos, en el interior de los mismos, y no solo en la superficie en donde las nanopartículas pueden ser susceptibles de degradación por redisolución u oxidación, utilizándoselas tanto en sistemas densos como mesoporosos. Se muestra claramente el incremento en las propiedades fotocatalíticas de los films estudiados gracias a la incorporación de las nanopartículas, explicando sus mecanismos como así también un estudio detallado del carácter biocida de las mismas por medio de ensayos biológicos específicos.