Desenvolvimento de agente multifuncional fotocatalítico à base de partículas de TiO2 para aplicação em materiais de uso hospitalar

Abstract

O trabalho a seguir, tem por objetivo o desenvolvimento de um agente multifuncional fotocatalítico à base de dióxido de titânio (TiO2), para aplicação em materiais de uso hospitalar. Dois hidrossóis foram obtidos pelo método sol-gel com duas quantidades diferentes do precursor de Ti (Hidrossol TiO2-A1> Hidrossol TiO2-A2). As soluções de hidrossol de TiO2 foram aplicadas em tecido de algodão e tecido não tecido (TNT) para avaliar o efeito virucida sobre o Coronavírus Murino (MHV-3) e Adenovírus Humano (HAdV-5) nas condições de luz ambiente e no escuro. Os pós de TiO2 obtidos a partir dos hidrossóis (TiO2-A1 e TiO2-A2) foram caracterizados (área superficial, DRX, DLS, DRS, FTIR, TGA/DTA, Raman e MEV-EDS). As partículas de TiO2 anatase apresentaram tamanho micrométrico (284 nm para TiO2-A1 e 263 nm para TiO2-A2), mesoporos (43,87 Å para TiO2-A1 e 37,29 Å para TiO2-A2) e alta área superficial (293 m2 g-1 para TiO2-A1 e 342 m2 g-1 para TiO2-A2). Os tecidos tratados foram caracterizados por análise de ângulo de contato e todas as amostras se mostraram hidrofóbicas. Os resultados dos testes virucidas mostram redução de 90% de HAdV-5 e até 99% de MHV-3 em tecido de algodão e TNT resultantes da aplicação do TiO2-A1 e 90% de redução de MHV-3 e nenhuma redução de HAdV-5 em tecido de algodão e TNT tratados com TiO2-A2. A característica hidrofóbica dos tecidos tratados e a alta área superficial das partículas de TiO2 favorecem a interação com o vírus, principalmente MHV-3, pois este é um vírus envelopado rodeado por uma bicamada lipídica. Este resultado mostra a alta eficiência do tecido não tecido desenvolvido com TiO2 no combate ao MHV-3 e HAdV-5.

Abstract: The following work aims to develop a multifunctional photocatalytic agent based on titanium dioxide (TiO2), for application in materials for hospital use. Two hydrosols were obtained by the sol-gel method with two different amounts of Ti precursor (Hydrosol TiO2 - A1> Hydrosol TiO2-A2). TiO2 hydrosol solutions were applied to cotton fabric and non-woven fabric (NWF) to evaluate the virucidal effect on Murine Coronavirus (MHV-3) and Human Adenovirus (HAdV-5) under ambient light and dark conditions. TiO2 powders obtained from hydrosols (TiO2-A1 and TiO2-A2) were characterized (surface area, DRX, DLS, ERD, FTIR, TGA/DTA, Raman and MEV-EDS). TiO2 anatase particles had micrometric size (284 nm for TiO2-A1 and 263 nm for TiO2-A2), mesopores (43.87 Å for TiO2-A1 and 37.29 Å for TiO2-A2) and high surface area (293 m2 g-1 for TiO2-A1 and 342 m2 g-1 for TiO2-A2). The treated tissues were characterized by contact angle analysis and all samples proved to be hydrophobic. The virucidal test results show 90% reduction of HAdV-5 and up to 99% of MHV-3 in cotton and NWF fabric resulting from the application of TiO2-A1 and 90% reduction of MHV-3 and no reduction of HAdV- 5 in cotton fabric and TNT treated with TiO2-A2. The hydrophobic characteristic of the treated tissues and the high surface area of the TiO2 particles favor interaction with the virus, especially MHV-3, as this is an enveloped virus surrounded by a lipid bilayer. This result shows the high efficiency of non-woven tissue developed with TiO2 in combating MHV-3 and HAdV-5.