Síntesis, caracterización y evaluación como superficies autolimpiantes fotoinducidas de películas de quitosano conteniendo titania modificada con ácido tungstofosfórico

Abstract

Se reporta la prepararon de películas de quitosano (Q) conteniendo titania modificada con ácido tungstofosfórico (TiO2TPA), material con capacidad de absorber luz visible. Las películas se caracterizaron por SEM, EDAX y ATR-FT-IR, encontrándose que las nanopartículas de TiO2TPA estan altamente dispersas e interaccionan débilmente con los grupos del Q. Se evaluó la capacidad autolimpiante foto-inducida utilizando como molécula objetivo verde de malaquita (MG). Se encontró que bajo irradiación UV-visible, las películas con mayor carga de TiO2TPA (QTiO2TPA30) mostraron la mejor actividad, inclusive mejor que aquellas conteniendo P-25. La irradiación con luz visible (λ> 450 nm) del material QTiO2TPA30 reveló también una importante decoloración luego de 6 h de irradiación. Finalmente, al irradiar con luz de λ> 590 nm, se observó una ligera decoloración. Estos resultados permiten concluir que las películas QTiO2TPA30 presentan una interesante capacidad para decolorar el MG en interfaces sólido-gas a través de procesos fotocatalíticos y fotosensibilizados mostrando importantes características como materiales autolimpiantes foto-inducidos.

Chitosan (Q) films containing different loads of titania nanoparticles modified with tungstophosphoric acid which absorb visible light were prepared. They were characterized by SEM-EDAX and ATR-FT-IR. Then, their self-cleaning properties were evaluated upon different wavelengths by using malachite green dye (MG) as molecular target. SEM-EDAX characterization showed that TiO2TPA nanoparticles were well dispersed on the chitosan film. According to ATR-FT-IR results the interaction between TiO2TPA nanoparticles and the Q functional groups are weak. Regarding the self-cleaning properties, those films containing 30% (w/w) of TPA-TiO2 showed the highest activity upon UV-visible irradiation even higher than those films containing P-25. On the other hand, at λ> 450 nm, QTiO2TPA30 films showed also an interesting dye discoloration. Finally, upon irradiation higher than 590 nm, a slight color fading was observed. These results evidenced that films containing chitosan and high loads of TiO2TPA (30% (w/w)) were efficient removing malachite green in solid-gas interfaces through an oxidative path by photocatalytic and photosensitized routes.