Caracterització i optimització d’un tractament antibacterià de la superfície de titani

Autor: Outomuro Ruiz, José Manuel
Přispěvatelé: Rodríguez Rius, Daniel, Universitat Politècnica de Catalunya. Departament de Ciència i Enginyeria de Materials
Jazyk: Catalan; Valencian
Rok vydání: 2020
Předmět:
Zdroj: UPCommons. Portal del coneixement obert de la UPC
Universitat Politècnica de Catalunya (UPC)
Popis: Tot i que cada cop s’aconsegueixen reduir més i més els riscs associats als agents bacterians dins d’un quiròfan, la infecció de l’instrumental i/o dels equips que intervenen en aquest podria ser crítica per la persona que està sent intervinguda. En aquest treball s’estudia com a possible solució el recobriment de nanotubs d’òxid de titani sobre una superfície de titani mitjançant l’anodització. L’objectiu del treball era estudiar la seva resposta fotocatalítica i la resposta antibacteriana que produïa la mateixa. Es van estudiar mostres a diferents temps d’anodització per contemplar el seu efecte en la producció dels nanotubs que s’originaven a la superfície i l’efecte que es provocava sobre les mateixes en aplicar un tractament de decapat. Per altra banda, també es va estudiar l’efecte que produïa el dopatge de nitrogen mitjançant un recuit en la resposta fotocatalítica i, finalment, quina resposta donaven a nivell bacterià. El dopatge de nitrogen va reduir el band gap de les mostres, fent que incrementés la seva resposta fotocatalítica sota l’efecte de llum dins del rang visible. La millor resposta es va obtenir amb les mostres anoditzades durant un temps de 4 h. També es va observar que durant la primera hora d’assaig s’originava la major part de la degradació causada per les mostres, sent el període de temps més efectiu. En addició, el tractament de decapat va resultar beneficiós degut a l’eliminació de contaminants que originava a nivell superficial, alhora que també feia més uniforme la hidrofilicitat de la mostra. A nivell bacterià les mostres dopades també van mostrar un millor rendiment en comparació amb les que no ho estaven, però sí que havien estat anoditzades i decapades. En conclusió, el tractament superficial antibacterià d’aquest treball serveix per obtenir una millor resposta fotocatalítica i bacteriana d’una superfície de nanotubs d’òxid de titani en instrumental i equips de quiròfan, permetent el seu ús sota llum visible. Pese a que cada vez son menos los riesgos asociados a los agentes bacterianos dentro de quirófano, la infección del instrumental y/o del equipo que intervienen en este podría ser crítica para la persona que está siendo intervenida. En este trabajo se plantea como posible solución el recubrimiento de nanotubos de óxido de titanio sobre una superficie de titanio mediante anodizado. El objetivo del trabajo era estudiar su respuesta fotocatalítica y la respuesta antibacteriana que producía la misma. Se estudiaron muestras a distintos tiempos de anodizado para observar su efecto en la producción de los nanotubos que se generaban en la superficie y el efecto que se provocaba sobre los mismos en aplicar un tratamiento de decapado. Por otro lado, también se estudió el efecto que originaba el dopaje de nitrógeno mediante un templado en la respuesta fotocatalítica y, para acabar, qué respuesta daban a nivel bacteriano. El dopaje de nitrógeno redujo el band gap de las muestras, haciendo que mejorase su respuesta fotocatalítica bajo el efecto de luz visible. La mayor respuesta se obtuvo con las muestras anodizadas durante 4 h. También se observó que durante la primera hora de ensayo se originaba la gran parte de la degradación provocada por las muestras, siendo el periodo de tiempo más efectivo. Además, el tratamiento de decapado resultó ser beneficioso debido a la eliminación de contaminantes que realizaba a nivel superficial, a la vez que también hacía más uniforme la hidrofilicidad sobre la superficie de las muestras. A nivel bacteriano las muestras dopadas también mostraron un mejor rendimiento, en comparación con las que no lo estaban, pero sí que habían sido anodizadas y decapadas. En conclusión, el tratamiento superficial antibacteriano de este trabajo sirve para obtener una mejor respuesta fotocatalítica y bacteriana de una superficie de nanotubos de óxido de titanio en instrumental y equipos de quirófano, con un band gap reducido que permite su uso bajo luz visible. Though the risks associated with bacterial agents inside the operating room are decreasing, if any instrument or equipment get infected it could be critical to the patient. In this thesis, a titanium dioxide nanotubes’ coating has been proposed as a possible solution, manufactured by anodization on titanium. The aim of the project was to study the photocatalytic activity and to correlate the antibacterial activity to the treatment conditions. On the one hand, samples with different anodization’s time were prepared to observe the effect on the titanium dioxide nanotubes’ production and the effect produced by the etching treatment on them. On the other hand, the effect due to the nitrogen doping by tempering on the photocatalytic activity was analysed too, as well as the antibacterial activity. The nitrogen doping reduced samples’ band gap improving the photocatalytic activity using visible light. The greatest photocatalytic activity was found on the samples which were anodized 4 h. A bigger degradation was also observed during the experiment’s first hour, resulting to be the most efficient period on the photocatalytic study. Moreover, the etching treatment showed good results as a significant surface contaminants’ cleaner and generated a more uniform response to the hydrophilicity’s tests over the samples’ surface. On the antibacterial activity’s tests a greater activity on the doped samples was found, in comparison to the no doped ones which were only anodized and etched. In conclusion, the antibacterial surface treatment in which this project is based serves to improve the photocatalytic and antibacterial activity on titanium dioxide nanotubes’ surface by reducing the material band gap down to visible light photon energies.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: