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Título: Inativação da Staphylococcus aureus usando filmes de TiO2 crescidos eletroquimicamente
Título(s) alternativo(s): Inactivation of Staphylococcus aureus using TiO2 films grown electrochemically
Autor(es): Ferreira, Carlise Hannel
Orientador(es): Sikora, Mariana de Souza
Palavras-chave: Catálise
Dióxido de titânio
Resíduos industriais - Tratamento
Catalysis
Titanium dioxide
Factory and trade waste - Treatment
Data do documento: 22-Nov-2016
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Pato Branco
Referência: FERREIRA, Carlise Hannel. Inativação da Staphylococcus aureus usando filmes de TiO2 crescidos eletroquimicamente. 2016. 47 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Pato Branco, 2016.
Resumo: A fotocatálise é uma técnica vantajosa na descontaminação química e biológica de efluentes, e sua utilização vem crescendo constantemente nas últimas décadas. Em um processo fotocatalítico, utiliza-se além da fonte de irradiação luminosa, um catalisador capaz de gerar um par de portadores elétron/lacuna. Tais portadores são responsáveis pela degradação de compostos químicos como fármacos e corantes e pela inativação de bactérias patogênicas. Um dos fotocatalisadores mais utilizados é o dióxido de titânio (TiO2), pois apresenta características como inércia, estabilidade química e baixa solubilidade além da alta capacidade de modulação do material formado (pó, filmes porosos, filmes nanotubulares, etc). No presente trabalho investigou-se a influência das propriedades morfológicas e microestruturais de filmes de TiO2, na fotoinativação de Staphylococcus aureus. Os filmes foram sintetizados por meio da técnica plasma electrolytic oxidation (PEO), variando a temperatura, a densidade de corrente e a concentração do eletrólito (H3PO4). As amostras foram quantificadas em relação ao diâmetro de poro, por meio de microscopia eletrônica de varredura utilizando o software ImageJ. O tamanho do cristalito dos filmes sintetizados foi obtido pela aplicação da equação de Scherrer aos dados extraídos dos difratogramas. Os resultados mostraram que há influência de ambos os parâmetros na eficiência fotocatalítica do processo de inativação da bactéria. Observou-se que a eficiência é maior para filmes com diâmetros de poro maiores que 0,2 μm, os quais permitem a entrada do microrganismo na estrutura porosa do filme. Além disso, observou-se que a eficiência é diretamente proporcional ao tamanho de cristalito, fato este explicado pela diminuição de centros de recombinação de pares elétron/lacuna, o que promove o aumento da eficiência do processo de inativação da Staphylococcus aureus.
Abstract: The photocatalysis is an advantageous technique in chemical and biological decontamination of effluents and their use has been growing steadily in recent decades. In a photocatalytic process, it is used beyond the light irradiation source, a catalyst capable of generating a pair of electron carriers /gap. These carriers are responsible for the degradation of chemical compounds as pharmaceuticals and dyes, and the inactivation of pathogenic bacteria. One of the most commonly used photocatalyst is TiO2 due to its characteristics as chemical inertness and stability, low solubility besides the high modulation capability of formed material (powder, porous films,nanotubulars movies, etc.). In the present study we investigated the influence of morphological and microstructural properties of TiO2 films in photoinactivation bacteria Staphylococcus aureus. The films were synthesized by the technique plasma electrolytic oxidation (PEO) varying the temperature, current density and concentration of the electrolyte (H3PO4). The samples were quantified in relation to the pore diameter through the treatment of images of scanning electron microscopy using ImageJ software. The crystallite size of the synthesized films was obtained by applying the Scherrer equation to difratograms extracted from the XRD. The results show that there is an influence of both parameters on the photocatalytic efficiency of the bacterial inactivation process. It was observed that the efficiency is higher for films with pore diameters larger than 0,2 micrometres which allow the entry of the microorganism in the pore structure of the film. Furthermore, it was observed that the efficiency is directly proportional to crystallite size, and this was explained by the decrease of pairs of recombination centers electron/gap, which promotes increased efficiency of inactivation of Staphylococcus aureus process.
URI: http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/6991
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