Propiedades autolimpiantes y antimicrobianas de películas de quitosano funcionalizadas con nanopartículas de urea/TiO2

Abstract

Las propiedades autolimpiantes de superficies de TiO2 son el resultado de un efecto sinérgico entre la luz UV que induce la generación de especies reactivas de oxígeno (ROS) sobre la superficie, que atacan moléculas orgánicas adsorbidas y la superhidrofilicidad que conduce a la extensión de las gotas de agua. Por otra parte, el TiO2 es un semiconductor con una diferencia de energía (band gap) entre la banda de valencia y la de conducción de 3,2 eV, permitiendo la producción de ROS sólo bajo irradiación UV de longitud de onda inferior a 387 nm. Pocos estudios pueden encontrarse en la literatura sobre la utilización de TiO2 modificado con nitrógeno activado por medio de luz visible como material autolimpiante. Por ejemplo, Irie et al. (2003) y Premkumar (2004) encontraron que películas delgadas de TiO2 dopadas con N2 depositadas sobre SiO2 mostraron super hidrofilicidad bajo luz visible. Ambos autores sugirieron que la actividad a la luz visible sería causada por la disminución del valor del band gap, como fue descrito por Asahi et al. (2001). Por otra parte, polímeros biodegradables pueden usarse como sustratos de nanopartículas de TiO2 para ser evaluados como superficies autolimpiantes. El quitosano (QS) es un poliaminosácarido lineal compuesto por unidades monoméricas, N-acetil glucosamina y Dglucosamina, unidas a través de enlaces glucosídicos β-(1-4) (Lamarra et al. 2017). El QS es un polímero natural con hidrofilicidad, biocompatibilidad, biodegradabilidad y con propiedades no tóxicas que ha sido estudiado como un sustrato para inmovilizar nanopartículas de TiO2. Sin embargo, la mayor parte de parte de los estudios ha sido dirigidos a la absorción de tintes orgánicos de ambientes marítimos, inactivación de bacterias y apósitos cicatrizante de heridas (Archana et al. 2013). En este contexto, los objetivos del trabajo fueron obtener matrices utilizando quitosano como material soporte de nanopartículas de TiO2 estudiando sus propiedades físico-químicas, antimicrobianas y autolimpiantes.