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Tipo do documento: Dissertação
Título: Inativação de fotoeletroquímica de microrganismos sobre filmes de Óxido de Zinco dopado com Nitrogênio
Autor: Silva, Maria Karina da
Primeiro orientador: Santos, Reginaldo da Silva
Resumo: O óxido de zinco (ZnO) é um semicondutor do tipo-n que tem sido investigado em diversas áreas, incluindo tecnologias modernas envolvendo tratamento de água, dispositivos fotovoltaicos, inibição de bactérias e fungos. As propriedades ópticas e catalíticas do ZnO podem ser alteradas pela introdução de dopantes na rede cristalina semicondutora. Neste estudo, investigamos as propriedades s estruturais, ópticas e fotoeletroquímicas de filmes de ZnO e ZnO dopados com nitrogênio (ZnO:N), preparados por rota eletroquímica. Os filmes foram preparados com diferentes concentrações de dopagem, com base no controle do fluxo de N2 utilizado durante a síntese (20, 40 e 60 cm3 min-1 ). Os padrões de difração de raios X mostraram que os filmes de ZnO e ZnO:N, após tratamento térmico, possuem uma estrutura wurtzita. A presença de nitrogênio alterou os valores de energia de banda proibida (band gap - Ebg) de 3,34 para 3,17 eV, estimados pelo método Wood-Tauc, para amostras de ZnO e ZnO:N, respectivamente. Estudos fotoeletroquímicos mostraram densidade de fotocorrente superior para ZnO:N em comparação ao filme de ZnO, que atingiu 60 µA cm-2 a 0,70 V (vs. Ag/AgCl). Curvas de cronopotenciometria mostraram que todos os filmes possuem comportamento de semicondutores do tipo-n, adequados para aplicações em processos de oxidação. Os potenciais de banda plana das amostras de ZnO e ZnO:N indicam que os eletrodos possuem potenciais adequados para formação de espécies reativas de oxigênio, capazes inativar os micro-organismos. Nos testes de atividade antimicrobiana, todos os filmes de ZnO:N inibiram a bactéria Staphylococcus aureus. Para Escherichia coli, os filmes ZnO:N-40 e ZnO:N-60 exibiram uma melhor atividade inibitória. Na avaliação da atividade antifúngica contra a levedura Candida albicans, o filme ZnO:N-40 demonstrou a melhor inibição.
Abstract: Zinc oxide (ZnO) is an n-type semiconductor that has been investigated in various fields, including modern technologies involving water treatment, photovoltaic devices, and inhibition of bacteria and fungi. The optical and catalytic properties of ZnO can be altered by introducing dopants into the semiconductor crystal lattice. In this study, we investigated the structural, optical, and photoelectrochemical properties of ZnO films and nitrogen-doped ZnO (ZnO:N) films prepared by electrochemical deposition. The films were prepared with different doping concentrations, based on the control of the N2 flow during synthesis (20, 40, and 60 cm3 min-1 ). X-ray diffraction patterns showed that both ZnO and ZnO:N films, after thermal treatment, have a wurtzite structure. The presence of nitrogen altered the values of the bandgap energy (Ebg) from 3.34 to 3.17 eV, estimated by the Wood-Tauc method, for ZnO and ZnO:N samples, respectively. Photoelectrochemical studies showed higher photocurrent density for ZnO:N compared to ZnO films, reaching 60 µA cm-2 at 0.70 V (vs. Ag/AgCl). Chronopotentiometry curves demonstrated that all films exhibit n-type semiconductor behavior, suitable for oxidation processes. The flat-band potentials of ZnO and ZnO:N samples indicate that the electrodes have suitable potentials for generating reactive oxygen species capable of inactivating microorganisms. In antimicrobial activity tests, all ZnO:N films inhibited Staphylococcus aureus. For Escherichia coli, ZnO:N-40 and ZnO:N-60 films exhibited better inhibitory activity. In the evaluation of antifungal activity against the yeast Candida albicans, the ZnO:N-40 film demonstrated the best inhibition.
Palavras-chave: Filmes de ZnO Dopados com N
Eletrodeposição
Atividade Antibacteriana
Antifúngico
Área(s) do CNPq: CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Estadual do Piauí
Sigla da instituição: UESPI
Departamento: Centro de Ciências da Natureza
Programa: Programa de Pós-Graduação em Química
Citação: Silva, Maria Karina da. Inativação de fotoeletroquímica de microrganismos sobre filmes de Óxido de Zinco dopado com Nitrogênio. 2024. 67f. Dissertação( Programa de Pós-Graduação em Química) - Universidade Estadual do Piauí, Teresina, 2024.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://localhost:8080/tede/handle/tede/513
Data de defesa: 14-Jun-2024
Aparece nas coleções:Mestrado em Química

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