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Dados do Trabalhos de Conclusão

UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUÍ
Ciência e Engenharia dos Materiais (21001014024P6)
A STUDY OF POWDER AND SUPPORTED APPLICATION OF TITANATE NANOTUBES.
MICHELLE DE PAULA MADEIRA
TESE
07/07/2023

Nanomateriais são fundamentais para a nanociência e a nanotecnologia. Dentre os diversos nanomateriais, os nanotubos de titanato têm sido utilizados em diversas aplicações devido à sua grande área superficial, estrutura em camadas e capacidade de troca iônica. Neste trabalho, apresentamos os resultados de uma pesquisa que teve como objetivo investigar a aplicação de nanotubos de titanato em pó e/ou suportado. Inicialmente, foi realizada uma revisão sobre materiais e técnicas para obtenção de superfícies autolimpantes e/ou antimicrobianas. Isso foi feito para delinear a aplicação dada aos nanotubos em nosso estudo. Os resultados apontaram o dióxido de titânio como o material mais utilizado para obtenção de superfícies com essas propriedades, sendo o spin-coating e o dip-coating as principais técnicas de deposição. Staphylococcus aureus e Escherichia coli foram as bactérias mais utilizadas nos ensaios antibacterianos. Na segunda etapa da pesquisa de doutorado, nanotubos de titanato de sódio foram depositados em vidro FTO via deposição eletroforética. As superfícies obtidas apresentaram alta molhabilidade e inibiram a adesão de E. coli. Além disso, foi observada redução na adesão de S. aureus aos filmes. Ensaios de contato direto com nanotubos em pó e sob luz UV-visível mostraram um aumento na taxa de inibição ( ƞ = 4,1% para ƞ = 25,4%) de E. coli devido à ação de espécies reativas de oxigênio. Na terceira etapa da pesquisa foi realizada a aplicação de nanotubos de titanato de sódio após troca iônica com íons de cério e/ou gálio. A área superficial específica dos nanotubos aumentou consideravelmente após a troca iônica. Além disso, após ensaio de contato direto sob luz visível, houve um aumento na inibição bacteriana de S. aureus, principalmente para a amostra trocada com cério e gálio (ƞ = 83,1%). E. coli teve inibição semelhante (ƞ ~56%) para nanotubos trocados com cério e cério/gálio. Assim, os nanotubos de titanato têm potencial para aplicação antibacteriana na forma de pó ou depositados em um substrato.

Nanotubos de titanato;Deposição eletroforética;Troca iônica;Molhabilidade;Antibacteriano
Nanomaterials are fundamental to nanoscience and nanotechnology. Among the various nanomaterials, titanate nanotubes have been used in several applications due to their large surface area, layered structure, and ion exchange capacity. In this work, we present the results of a research that aimed to investigate the application of titanate nanotubes in powder and/or supported. Initially, a review was carried out on materials and techniques to obtain self cleaning and/or antimicrobial surfaces. This was done to outline the application given to nanotubes in our study. The results showed titanium dioxide as the most frequently used material to obtain surfaces with these properties, with spin-coating and dip-coating as the main deposition techniques. Staphylococcus aureus and Escherichia coli were the bacteria most used in antibacterial assays. In the second stage of the doctoral research, sodium titanate nanotubes were deposited on FTO glass via electrophoretic deposition. The surfaces obtained showed high wettability and inhibited the adhesion of E. coli. In addition, a reduction in the adhesion of S. aureus was observed on the films. Direct contact assay with powder nanotubes and under UV-visible light showed an increase in the inhibition rate (of ƞ = 4.1% for ƞ = 25.4%) of E. coli due to the action of reactive oxygen species. In the third stage of the research, the application of sodium titanate nanotubes after ion exchange with cerium and/or gallium ions was performed. The specific surface area of the nanotubes increased considerably after ion exchange. Furthermore, after direct contact assay under visible light, there was an increase in bacterial inhibition of S. aureus, especially for the sample exchanged with cerium and gallium (ƞ = 83.1%). E. coli had similar inhibition (ƞ ~56%) for cerium and cerium/gallium exchanged nanotubes. Thus, titanate nanotubes have the potential for antibacterial application either in powder form or deposited on a substrate.
Titanate nanotubes;Electrophoretic deposition;Ion exchange;Wettability;Antibacterial
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INGLES
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUÍ
O trabalho possui divulgação autorizada
Tese Versao Final Michelle de Paula.pdf

Contexto

MATERIAIS CONJUGADOS E POLIMÉRICOS
MATERIAIS CONJUGADOS E ESTRUTURADOS
ESTUDO DE ATIVIDADE FOTOCATALÍTICA, AUTOLIMPANTE E ANTIMICROBIANA DE FILMES DE NANOTUBOS DE TITANATO DE SÓDIO

Banca Examinadora

JOSY ANTEVELI OSAJIMA FURTINI
DOCENTE - PERMANENTE
Sim
Nome Categoria
Juan Antonio Cecilia Participante Externo
JOSY ANTEVELI OSAJIMA FURTINI Docente - PERMANENTE
JORGE DAVID ALGUIAR BELLIDO Participante Externo
FERNANDA ROBERTA MARCIANO Docente - PERMANENTE
MARIA LETICIA VEGA Participante Externo

Vínculo

Servidor Público
Instituição de Ensino e Pesquisa
Ensino e Pesquisa
Sim
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