Wettability, Photoactivity, and Antimicrobial Activity of Glazed Ceramic Tiles Coated with Titania Films Containing Tungsten

Autor: María Claudia Marchi, Fernando Alvarez, Keyla M. Fuentes, Sara A. Bilmes, Roberto Candal, Diego Onna, Cecilia Spedalieri, Mercedes Perullini
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2018
Předmět:
Zdroj: ACS Omega, Vol 3, Iss 12, Pp 17629-17636 (2018)
CONICET Digital (CONICET)
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
instacron:CONICET
ISSN: 2470-1343
Popis: Self-cleaning coatings are advanced materials for the removal of pollutants and microorganisms by combining wettability, photocatalytic degradation, and antimicrobial activity. In this work, we propose a rational design of self-cleaning films based on TiO2 synthesized by sol-gel on commercial glazed ceramic tiles for building's indoor applications. The synthesis strategy is based on hydrolysis and condensation of Ti-isopropoxide in the presence of W(VI) precursors to tune defects and crystallinity of the resulting W-TiO2 thin film. From the microstructure and surface composition analysis for different tungsten contents and annealing temperatures, we conclude that the film is composed by sintered TiO2 particles with adsorbed polytungstates (WOx) that inhibit anatase/rutile transformation. Polytungstates on TiO2 also induce surface defects that enhance water contact angle and inactivation of Escherichia coli under visible light. The presence of W(VI) has a negligible effect toward crystal violet degradation either under visible or under UV light. These results provide evidence on the existence of at least two different types of defects: (i) intrinsic defect from a sol-gel route and (ii) induced defect by tungsten species on the surface. Understanding the correlation between composition, structure, and self-cleaning properties provides a base for an efficient design of low-cost self-cleaning ceramic tiles that can be fully manufactured in an industrial plant. Fil: Onna, Diego Ariel. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Inorgánica, Analítica y Química Física; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentina Fil: Fuentes Flores, Keyla Mayerlin. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Inorgánica, Analítica y Química Física; Argentina Fil: Spedalieri, Ana Cecilia. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Inorgánica, Analítica y Química Física; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentina Fil: Perullini, Ana Mercedes. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Inorgánica, Analítica y Química Física; Argentina Fil: Marchi, María Claudia. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Inorgánica, Analítica y Química Física; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentina Fil: Alvarez, Fernando. Universidade Estadual de Campinas; Brasil Fil: Candal, Roberto Jorge. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigación en Ingeniería Ambiental; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina Fil: Bilmes, Sara A.. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Inorgánica, Analítica y Química Física; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentina
Databáze: OpenAIRE
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