TiO2

Rapports scientifiques volume 13, Numéro d'article : 4200 (2023) Citer cet article

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Des films photocatalytiques adhésifs nanoparticulaires dopés au TiO2-Ag (TiO2-Ag-NP) ont été utilisés pour évaluer la capacité à réduire la charge de particules microbiennes intérieures. L'application d'un film adhésif photocatalytique facile à utiliser pour nettoyer les espaces de vie intérieurs de la pollution microbienne, représente une nouveauté dans le domaine des dispositifs photocatalytiques. La réduction a été obtenue par photocatalyse dans des espaces sélectionnés, généralement avec surpeuplement (≥ 3 personnes) pendant les heures de travail quotidiennes courantes, et après surveillance du microclimat intérieur. Des films photocatalytiques adhésifs nanoparticulaires dopés TiO2–Ag (TiO2–Ag–NP) ont été appliqués dans cinq types d'espaces de vie, y compris des écoles et des lieux de travail. La pollution microbienne a été évaluée au temps 0 (loin du nettoyage de routine, ≥ 9 h) et tout au long des 2 à 4 semaines suivant l'application du photocatalyseur par luminométrie par unité de lumière relative (RLU) et évaluation indirecte microbienne (unités formant colonies par mètre cube, UFC/m3). Le photocatalyseur TiO2–Ag–NP a réduit les RLU et les UFC/m3 à des taux supérieurs à 70 %, conduisant à des RLU ≤ 20 et à une présence microbienne ≤ 35 UFC/m3. Le TiO2–Ag–NP décrit est capable de réduire la pollution microbienne au seuil RLU le plus bas (≤ 20) en 60 min à la lumière du jour dans une salle d'essai standardisée de 100 m2. La corrélation entre RLU et UFC/m3 était positive (r = 0,5545, p < 0,05), évaluant que la réduction microbienne des espaces intérieurs par le film adhésif TiO2–Ag–NP était réelle. Les photocatalyseurs Titania représentent des outils prometteurs pour assurer le nettoyage et la désinfection de l'air dans les microclimats intérieurs vivants avec une approche peu coûteuse, réalisable et simple. Cette approche représente une approche facile à manipuler, rentable, réalisable et efficace pour réduire la pollution microbienne dans les espaces intérieurs, en fixant simplement un film adhésif TiO2–Ag–NP sur le mur.

L'utilisation de dioxyde de titane avec des couches minces de nanoparticules d'Ag (TiO2–Ag–NP) comme catalyseur photo-oxydant pour éliminer les polluants chimiques ou la contamination microbienne remonte à il y a quelques décennies, lorsque cette approche était appréciée pour sa rentabilité, son taux d'oxydation le plus élevé à température ambiante, des vitesses de conduite élevées et une faible tolérance aux chutes de pression1,2,3,4,5,6.

Différents types de technologies de couches minces, telles que le revêtement par centrifugation7, l'évaporation par faisceau d'électrons, le dépôt chimique en phase vapeur8 ou la pulvérisation magnétron9, sont capables de créer un film mince composé d'éléments de TiO2 (100 nm) liés et/ou complexés avec des nanoparticules d'argent (Ag) (généralement ≤ 10 nm, plage de 1 à 100 nm), via diverses méthodes, telles que le dopage10,11, la formation d'hétérojonctions12 ou l'implantation d'ions métalliques ou autres13 . Le composant TiO2 fonctionne comme un semi-conducteur, ayant une bande interdite (EG) = 3–3,3 eV, bien que cette valeur dépende des différentes formes allotropiques de l'oxyde de titane. Lorsque TiO2 est irradié avec des photons d'une quantité d'énergie supérieure à EG (c'est-à-dire correspondant à une longueur d'onde, λ ≤ 390 nm), alors un électron est capable de surmonter cet écart d'énergie et peut être promu de la bande de valence à celle de charge conduction. L'écart de valence est capable de réagir avec les molécules d'eau absorbées sur le film mince du photocatalyseur, formant des radicaux dérivés de l'oxygène, tels que le radical hydroxyle (·OH-), capables d'endommager considérablement les cellules bactériennes. ou directement sur tout composé organique adsorbé. Ensuite, le film photocatalytique sur un support adhésif14,15, est capable de convertir les espèces réactives à l'oxygène (ROS) en peroxyde d'hydrogène, qui est utilisé par Ag pour améliorer la destruction bactérienne16.

À ce jour, l'application généralisée des dispositifs utilisant la nanotechnologie TiO2-Ag se développe rapidement, à la fois dans les espaces intérieurs publics et les installations domestiques, en raison d'une reconnaissance croissante de la capacité du TiO2-Ag-NP à réduire la contamination microbienne intérieure et à laisser un environnement sans microbes17,18,19. L'utilisation de films photocatalytiques TiO2–Ag–NP nouvellement brevetés19,20, pouvant être facilement appliqués sur les murs ou les fenêtres afin d'exercer une élimination fine de la pollution microbienne en suspension dans l'air, suscite l'intérêt du public en raison du coût relativement faible, de la facilité de manipulation et de la faible toxicité de la photocatalyse médiée par le TiO220. Nous avons récemment démontré que ces dispositifs photocatalytiques faciles à manipuler (films adhésifs minces) étaient capables de faire tomber les polluants microbiens dans les espaces intérieurs des véhicules publics, généralement bondés d'élèves, d'étudiants ou de clients20. Cette étude représente une nouvelle évaluation de nos recherches sur les espaces de vie intérieurs.

En fait, les preuves décrites ici représentent une nouveauté dans le domaine des matériaux photocatalytiques utilisés pour nettoyer les environnements intérieurs des particules microbiennes en suspension dans l'air. Bien que l'utilisation de la photocatalyse au TiO2 pour les environnements intérieurs remonte aux années 90, en ce qui concerne la pollution chimique (composés organiques volatils), peu d'attention est accordée à l'utilisation de TiO2–Ag–NP pour réduire la contamination microbienne dans un espace de vie intérieur, car les polluants chimiques représentent toujours les principales cibles de l'application de la photocatalyse1,21. Le défi technologique est de concevoir un photocatalyseur facile à manipuler à appliquer dans n'importe quel espace intérieur de manière éco-durable. La capacité de nos films adhésifs photocatalytiques à nettoyer les espaces intérieurs humains est cruciale si les appareils sont particulièrement faciles à manipuler, rentables, résistants et très efficaces pour réduire la pollution microbienne et chimique dans un espace de vie, comme les écoles ou les lieux de travail, d'une manière largement réalisable. Le film photocatalytique décrit ici est très facile à appliquer dans des environnements intérieurs pour réduire la pollution microbienne aéroportée, il fonctionne une fois simplement en collant le film adhésif sur des surfaces éclairées verticales intérieures.

En outre, l'étude récente de Matsura et ses collègues, confirmée par d'autres, a évalué que la photocatalyse médiée par le TiO2, c'est-à-dire un film de verre revêtu d'un photocatalyseur de dioxyde de titane, présentait la capacité d'inactiver en 20 min 99,9 % du SRAS-CoV2 en aérosol, en détruisant les particules virales et leurs génomes19,22,23. La capacité des photocatalyseurs à base de dioxyde de titane à exercer une action assainissante dans les climats intérieurs est largement connue et particulièrement d'actualité.

En fait, la photocatalyse avec des matériaux en dioxyde de titane est en train de devenir une nouvelle technologie simple pour réduire la contamination microbienne dans les environnements intérieurs20,24. L'intérêt pour la désinfection dite photocatalytique est venu à une augmentation exponentielle ces dernières années, dépassant les 800 rapports dans le domaine24, probablement en raison d'une nette amélioration des nombreuses technologies photocatalytiques pour la désinfection intérieure20,24,25,26. Certains environnements intérieurs sont particulièrement cruciaux pour les problèmes de sécurité. Outre les structures de santé et les hospices, les écoles et les établissements d'enseignement, généralement bondés d'enfants, représentent un enjeu fondamental pour assurer un espace de vie sûr, car les enfants et les adolescents sont également considérés comme des sujets à risque28,29,30. Il en va de même pour les travailleurs journaliers, afin d'assurer une vie intérieure saine et de réduire les blessures liées au travail.

Dans ce contexte, la capacité de notre photocatalyseur TiO2–Ag–NP à réduire les particules microbiennes dans un environnement intérieur peut être considérée comme une avancée technologique importante.

Le but de cette étude de recherche est d'évaluer la capacité d'une nanotechnologie de photocatalyseur simple TiO2–Ag–NP de haute technologie, disposée dans un simple film adhésif, à réduire considérablement le contenu microbien en suspension dans l'air dans les environnements intérieurs, afin de générer un espace propre, désinfecté et sain dans lequel vivre, étudier ou travailler de manière stable.

Les principaux critères d'éligibilité pour la sélection des espaces dans notre étude ont fait référence à des rapports publiés précédemment afin d'évaluer un microclimat assez constant dans nos environnements intérieurs21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,31,32,33,35, afin de réduire considérablement l'impact des valeurs aberrantes, des biais et des facteurs de confusion dans nos données collectées. Pour étendre notre enquête à la plus large typologie d'espaces intérieurs soumis à notre technologie photocatalyseur, nous avons sélectionné : (a) quatre salles de classe différentes (collecte des données du 25 mai 2021 au 7 juin 2021) ; (b) une salle d'exposition à la ferme (collecte des données du 14 avril 2021 au 14 juin 2021) ; (c) deux cases fermes d'habitation (conteneurs d'emplois) différentes (collecte des données du 29 avril 2021 au 13 mai 2021) ; (d) un dépôt de lavage dans une laverie (collecte des données du 11 juin 2021 au 16 juin 2021) ; (e) une boutique de téléphonie (collecte des données du 16 septembre 2021 au 12 novembre 2021). Des applications de deux types dimensionnels WIWELL TiO2–Ag–NP, c'est-à-dire Type-1 (0,6 m × 0,9 m, = 0,54 m2) et Type-2 (0,3 m × 0,5 m, = 0,15 m2), ont été appliquées dans les espaces intérieurs, en prenant soin de ne pas utiliser un seul film photocatalytique et de permettre une large diffusion de plusieurs films disponibles pour détecter de manière homogène tout l'environnement intérieur. En raison des différentes conditions macro-environnementales (la relation du bâtiment avec les paramètres climatiques extérieurs), il était difficile de standardiser un nombre exact de films WIWELL TiO2–Ag–NP, par conséquent, sur la base de l'expérience précédente20, nous avons disposé les films photocatalytiques comme suit. Chaque classe d'école mesurait 6 m de largeur × 10 m de longueur × 5 m de hauteur (60 m2) et était équipée d'un total de 1,62 m2 de WIWELL TiO2–Ag–NP n. 3 Films photocatalytiques adhésifs de type 1. La salle d'exposition de la ferme mesurait 10 m de long × 10 m de large × 3,5 m de haut (100 m2) et était équipée d'un total de 2,16 m2 de WIWELL TiO2-Ag-NP n. 4 Film photocatalytique adhésif de type 1. Toute boîte de ferme d'habitation était de 19,95 m2 et 69,85 m3 (film photocatalytique adhésif WIWELL TiO2–Ag–NP n.4 Type-2 = 0,6 m2). Le dépôt de blanchisserie mesurait 12 m2 (42 m3), tandis que la téléboutique faisait 60 m2 (300 m3). Des films photocatalytiques adhésifs WIWELL TiO2–Ag–NP = 0,6 m2 et 1,62 m2 ont été appliqués respectivement.

L'évaluation du microclimat dans ces différents espaces intérieurs n'a pas été significativement affectée par les différentes périodes saisonnières pour recueillir des données brutes, car l'échantillonnage a été collecté en empêchant les différences transitoires de microclimat entre les environnements intérieur et extérieur, afin de définir la différence thermique de l'air ambiant et la différence d'humidité relative suffisamment petite pour ressembler à un état stable (différence de l'indice thermique universel, ∆UTCI, ≤ 0,5 °C)34. Les critères d'éligibilité du climat intérieur pour l'inclusion des données dans l'étude étaient les suivants : a) plage de température de 21 à 26 °C (69,8 à 78,8 °F), humidité relative (HR) de 40 à 60 %, CO2 entre 250 et 1 000 ppm ; PM2,5 ≤ 12 μg/m3, ventilation et confort thermique selon la norme européenne EN 16 798:2019 et autres évaluations35, exposition à la lumière comme décrit plus loin.

Les échantillons ont été prélevés par écouvillonnage36. Chaque écouvillonnage a été effectué loin des paramètres de nettoyage de routine (≥ 9 h après le nettoyage chimique) par l'un des nôtres (Luca Berto) aux côtés d'un assistant (Antonio Vella).

La figure 1 résume le processus d'échantillonnage par écouvillonnage.

Bref résumé du processus de test sur écouvillon pour la performance RLU. (A) Le co-auteur LB tout en frottant sur la partie intérieure d'une surface verticale (une vitre, par exemple), (B) Manière dont l'écouvillon doit être manipulé et utilisé sur la surface ; (C) Insertion de l'écouvillon dans le dispositif de détection RLU ; (D) un exemple de RLU lu ; (E) et (F) Différents exemples de l'application WIWELL TiO2–Ag–NP (un job container et un bureau) ; (G) Sortie microbiologique sur plaque TSA (37 °C, 48 h) avant et (H) après l'application pendant 12 h du film adhésif WIWELL TiO2–Ag–NP.

Initialement, l'opérateur laisse l'écouvillon UltraSnap être équilibré à température ambiante (environ 21 à 25 ° C) avant toute utilisation prévue, puis il tient fermement l'écouvillon et, en tournant et en tirant le haut de l'écouvillon hors de son tube, le rend prêt à l'utiliser. Par la suite, il tamponne soigneusement une zone standard (Fig. 1A) en suivant les instructions du producteur et tamponne une zone de 4 × 4 pouces ou 10 × 10 cm, en suivant un chemin en zigzag (Fig. 1B). Les zones (surfaces) sont généralement des parties intérieures de fenêtres (verre) ou des objets intérieurs éloignés des contacts humains. L'opérateur replace l'écouvillon dans le tube d'écouvillon, puis il utilise le pouce et l'index pour casser la Snap-Valve, en tenant fermement le tube et en pliant l'ampoule d'avant en arrière pendant quelques secondes. Il presse donc l'ampoule au moins deux fois pour permettre l'expulsion du liquide dans la tige de l'écouvillon, secoue le bourgeon de l'écouvillon dans le liquide pendant 5 à 10 s, puis il lira l'échantillon dans le bio-luminomètre (Fig. 1C) dans les 30 s, tenant le luminomètre debout. Ensuite, il appuie sur le bouton de démarrage et lira la valeur RLU (Fig. 1D).

L'échantillonnage a été réalisé en quatre exemplaires, c'est-à-dire que pour chaque site évalué, au moins 4 écouvillons ont été effectués dans la même collection d'échantillonnage (chaque échantillon = 4 écouvillons) et tous effectués à partir de 15h00 ± 15 min, loin de l'heure de nettoyage de routine (6h00). Chaque prélèvement a été effectué dans un espace vide sans personne, sauf pour les exécutants de test, où l'absence totale de foule a été induite au moins 30 min avant le prélèvement, afin de standardiser les paramètres de climat intérieur et d'éviter les facteurs de confusion statistiques. Chaque espace intérieur testé a été doté d'un type simple de film photocatalytique WIWELL TiO2–Ag–NP, fixé sur différents murs, soit sur un cadre de support, soit directement, 20 h avant le prélèvement. Le photocatalyseur TiO2 – Ag – NP est une feuille adhésive avec des typologies bidimensionnelles, comme indiqué ci-dessus : (a) une feuille de type 1 (60 × 90 cm) (utilisée pour les expériences dans les écoles et les lieux de travail à l'intérieur), (b) une feuille de type 2 (30 × 50) cm dans les cabines de ferme. Chaque photocatalyseur, se présentant sous la forme d'un panneau adhésif au mur, était placé à une distance du centre de la pièce ≤ 3,00 m, du sol ≥ 1,5 m, du haut ≥ 1,0 m. Le photocatalyseur a été laissé à sa place pendant tout le temps de l'expérience.

L'échantillonnage a été effectué à 15h00 la veille de l'expérience et avant de fixer le film photocatalytique WIWELL TiO2–Ag–NP (échantillons de contrôle) et le jour/les jours de l'expérience, avec le film photocatalytique WIWELL TiO2–Ag–NP préalablement fixé (échantillons de données). Le nombre de données d'échantillonnage pour chaque zone intérieure étudiée a été calculé par des statistiques de taille d'échantillon afin d'obtenir une marge d'erreur proche de 5 %. Par conséquent, un nombre d'au moins 70 échantillons a été considéré comme suffisant pour atteindre 95 % d'une proportion de population subissant l'effet avec un intervalle de confiance de 95 % (erreur = 5,11 %). Les données du temps 0 et de la fin de la collecte des données ont été élaborées indépendamment. Le k de Cohen pour la conformité (89,74 %) était de 0,6533.

Les points d'échantillonnage ont été conçus afin d'inclure au moins quatre sous-zones intérieures et huit options d'échantillonnage, selon la justification de l'étude, à partir de la source du photocatalyseur et de la ventilation, à moins de 1,5 m (proche), c'est-à-dire près/loin du photocatalyseur, près/loin d'une fenêtre ou d'une porte, près/loin du centre d'une pièce, près/loin des murs d'une pièce. Comme les données concernaient le volume intérieur complet de la pièce étudiée, les points ne différaient pas significativement, tandis que les valeurs aberrantes (≥ 3 SD) étaient supprimées de la gestion finale des données.

L'évaluation de l'adénosine triphosphate (ATP) a été effectuée exclusivement par du personnel qualifié.

Une surface d'environ 100 cm2 (10 × 10 cm) a été soigneusement écouvillonnée à l'aide d'un écouvillon ATP en suivant deux directions d'écouvillonnage opposées. Tout prélèvement d'ATP a été effectué avec des écouvillons ATP fournis par le fabricant (Ultrasnap-ATP monitoring Hygiena). Les échantillons ont tous été réalisés indifféremment alors que l'espace intérieur était éclairé par la lumière du soleil quotidienne, dans une plage allant de 1000 lx, ce qui identifie généralement un jour couvert à midi, et 120 000 lx (lumière du soleil la plus brillante) en même temps (15h00 ± 15 min), en fonction de la saisonnalité et/ou de la météo locale, à l'exception des expériences sur les performances du photocatalyseur (voir ci-dessous). Nous avons précédemment démontré que la propriété photocatalytique du WIWELL TiO2–Ag–NP ne changeait pas de manière significative selon les différentes sources lumineuses20.

Après l'échantillonnage, les écouvillons ont été placés dans un bioluminomètre manuel et automatique (ENSURE Touch, modèle HYGIENA Ultrasnap), permettant de fournir une sortie immédiate et rapide en unités de lumière relatives (RLU), généralement dans les 15 s et avec une sensibilité jusqu'à 0,1 femtomoles d'ATP pour l'échantillon. L'appareil est calibré pour donner comme contrôle positif la plage d'étalonnage de la lumière β 270–330 RLU et un contrôle négatif à l'arrière-plan (blanc) de 0–5 RLU. La quantité d'émission de lumière de la sonde luminescente est exprimée en RLU par rapport à un standard calibré et est linéairement dépendante de la dose de la concentration d'ATP37 microbien.

Les valeurs de percée RLU < 20 indiquaient une surface propre, tandis que les valeurs ≥ 60 RLU représentaient un seuil minimal sale, c'est-à-dire évaluant une surface non nettoyée après au moins une heure de contact direct avec l'homme. Par conséquent, une réduction cible de RLU ≤ 20 RLU ou 70 % à contrôler, représentait notre principal critère d'évaluation.

Une expérience distincte RLU, impliquant six conditions de luminosité intérieure différentes, a également été envisagée afin d'évaluer les performances du film adhésif WIWELL TiO2–Ag–NP dans différents contextes de photocatalyse : (a) lumière directe du soleil (30–100 × 103 lx) ; (b) lumière du jour ambiante (10–25 × 103 lx); (c) coucher ou lever de soleil (typiquement 400–50 lx) ; (d) lumière du jour couvert (1 000 lux); (e) lumière d'ambiance intérieure 1 (750 lx); (f) lumière d'ambiance intérieure 2 (250 lx). La luminosité intérieure a été mesurée avec un luxmètre PCE-VDL 16I (PCE Instruments, GmbH, Allemagne) et exprimée en lux. Les films adhésifs WIWELL TiO2–Ag–NP (4 films de type 1) ont été appliqués dans l'espace intérieur au moins 24 h avant le début du test. Aucun nettoyage chimique n'a été effectué dans les 24 heures précédant et tout au long de l'essai expérimental. Chacune des six conditions différentes a été réalisée en six jours différents. L'écouvillonnage a été exécuté sur le même environnement intérieur de test (une pièce isolée thermiquement de 10 × 10 × 3,5 m, 100 m2, 350 m3, humidité relative de 55 à 60 %, ventilation intérieure de 0,07 à 0,25 m/sec) sur 5 points d'écouvillon différents en double toutes les 10 min à 1 h et à 90, 120, 150, 180 et 240 min. Le test a été effectué par deux opérateurs (LB, AV), afin d'organiser et de gérer correctement le test de décours temporel, selon l'évaluation RLU décrite précédemment.

Afin de vérifier les conditions environnementales des biopolluants en suspension dans l'air, tels que les bactéries ou les champignons, un échantillonnage de l'air a été effectué à l'aide d'un échantillonneur portable spécifique pour le contrôle microbiologique (MICROFLOW ALPHA, Aquaria, Italie), conformément à la norme UNI-EN ISO 14,698:2003, EN 17,141:2020 et la méthode UNICHEM 1962–238,39. L'instrument permet un contrôle d'auto-étalonnage, via le système d'étalonnage automatique développé par l'Université Polytechnique de Milan (Italie) (rapport n.377/2003) et certifié par l'INRIM à Turin (Certificat n.10-0114-01/2010).

Pour l'analyse microbiologique de routine, un modèle de 90 mm de tête (380 trous de filtrage de 1 mm) a été chargé avec un ICRplus Tryptic Soy Agar (TSA) de 90 mm plus de la lécithine-tween 80-histidine et du thiosulfate (TSA + LTHTh) plaques de culture irradiées aux rayons gamma (Merck-Millipore, Darmstadt, Allemagne) pour chaque test, afin d'étudier la présence de microbes ambiants dans l'environnement. Les plaques permettaient d'incuber des bactéries aérobies, microaérophiles et anaérobies. Pour rechercher également la présence de levures et de moisissures, un milieu de culture Sabouraud Dextrose contact Agar + LTHTh a été utilisé à au moins quatre occasions distinctes.

Un volume total d'échantillon de 200 L (100 L/min pendant 2 min) a été capturé et filtré par l'appareil et analysé selon des méthodes précédemment publiées40. Les plaques ont été incubées à 35 °C pendant 24 h (bactéries) et 48 h (levures et moisissures). De plus, pour évaluer l'impact de la taille des microbes sur les zones respiratoires, un TCR TECORA Pollution Check IMP-6 Bio (6 étapes de granulométrie aérodynamique) a été utilisé dans une salle de test de 100 m2 à un débit d'échantillonnage de 28,3 L/min. L'instrument était équipé de plaques TSA de 90 mm. Le microbiologiste a évalué la présence de différents microbes selon au moins six stades décroissants différents, basés sur des dimensions microbiennes connues : (1) > 7,0 μm ; (2) de 7,0 à 4,7 µm ; (3) de 4,7 à 3,3 µm ; (4) de 3,3 à 2,1 µm ; (5) de 2,1 à 1,1 µm ; (6) de 1,1 à 0,65 µm. Les stades reflètent l'emplacement du dépôt des bactéries inhalables dans les poumons humains, où 1 à 2 représentent au total les bactéries des voies respiratoires supérieures et 3 à 6 les particules microbiennes respirables40,41. Le prélèvement a été effectué dans la zone dite de respiration humaine, considérée à 1,5 m au-dessus du sol et à 1,0 m des murs. Les microbes ont été comptés en unités formant colonies par mètre cube (UFC/m3) en tant que charge microbienne mésophile à 36 °C, selon la méthode normalisée ISO 4833–1 : 2013, ISO 13 138 : 201240. Un échantillonnage par sédimentation statique sur des plaques de comptage et de gélose statique au dextrose de pomme de terre (PD) a également été effectué.

Le film adhésif TiO2–Ag–NP est produit par WIWELL, Polcenigo (PN, Italie) et est constitué d'un mélange du dioxyde de titane photocatalyseur (TiO2), dopé avec des nanoparticules d'Ag (WIWELL), sur un film adhésif polyvinylique élastomère (WIGLASS), ayant des dimensions de producteur différentes, mais le rapport optimal [surface intérieure/surface TiO2–Ag–NP] doit être ≥ 40 (par exemple, un TiO2 de 1,5 m2 –Film Ag–NP pour une pièce de 60 m2, environ, en considérant une hauteur moyenne de 2,5 à 3,0 m).

Le matériau est considéré comme sûr, d'un point de vue toxicologique. Malgré quelques rapports controversés42,43, peu de données sur la toxicologie des photocatalyseurs au titane ont montré que le TiO2 peut être neurotoxique à 2,5 mg/kg de poids corporel (TiO2 en vrac) chez les animaux de laboratoire44, pourtant la CE50 du TiO2 est d'environ 5,83 mg/L45 et de plus les tests toxicologiques effectués sur S. cerevisiae n'ont rapporté aucune action toxicologique même à 20 000 mg/L46, des valeurs qui devraient garantir un éventuel impact toxicologique du titane fuite des nanoparticules WIWELL20.

En ce qui concerne la toxicité des nanoparticules d'argent (Ag–NPs) dans la membrane photocatalytique, la CE50 calculée est de 2,0 μg/L pour Ag–NP ≤ 5 nm47, et, comme le pourcentage de dissolution des ions Ag a été signalé comme étant ≤ 0,26 % (c. La membrane WIWELL doit être d'environ ≤ 1,0 μg/L49.

L'efficacité optimale de l'action photocatalytique TiO2-Ag-NP (> 99%) peut être atteinte à une luminosité supérieure à 109 000 lx sous la lumière directe du soleil, c'est-à-dire lors de l'exposition solaire la plus intense (120 000 lx) ou de la lumière solaire intense (111 000 lx) mais l'efficacité réelle de toute élimination bactérienne (> 99,99%) est obtenue par simplement 90 min d'activation à 2000 lx, donc même pendant un midi complètement couvert, car plus de 90 % des rayons UV-A peuvent traverser les nuages ​​et les vitres20.

L'imagerie optique a été obtenue avec un microscope optique Olympus BX51. De très petits échantillons de 9 × 9 mm (épaisseur de 2 à 3 mm) du film photocatalytique ont été fixés sur des talons en aluminium dotés de carbone collant, puis pulvérisés recouverts d'une couche ultrafine d'or colloïdal et observés avec un microscope électronique à balayage environnemental (ESEM) (ESEM XL 30 FEI Philips low vacuum).

Les données ont été recueillies sous forme de moyenne ± écart type (SD) ou de médianes. Ces derniers ont également été évalués dans leur distribution par un test de Mood et un test de Sign, à p < 0,05. Le test de taille d'échantillon et Cohen k ont ​​été pris en compte pour les statistiques d'échantillon. La distribution des données et la normalité ont été évaluées avec un test de Kolmogorov-Smirnov (KS) et un test de Lilliefors. Une corrélation de Pearson à p < 0,05 a été réalisée. Une analyse de la variance avec un test t apparié à deux queues a été réalisée afin d'analyser les données. Les statistiques ont été calculées avec un logiciel SPSS v 24 et tracées avec le logiciel Smart Statistics v.11.

La figure 2 montre que les photocatalyseurs WIWELL TiO2–Ag–NP sont capables de réduire de manière significative les unités lumineuses relatives (RLU) évaluées dans différents points d'échantillonnage (quadruplicate répliques) dans 5 espaces intérieurs différents par rapport aux contrôles. Le tableau 1 montre le test du signe bilatéral pour chaque statistique médiane :

Boîte à moustaches avec moyennes et médianes (limites par intervalle de confiance à 95%) des valeurs RLU pour les contrôles (évaluations avant l'application du TiO2-Ag-NP) et données moyennées et estimées à la fin de la collecte. Voir le texte pour plus de détails.

La capacité de TiO2–Ag–NP, à réduire la contamination microbienne telle qu'évaluée par RLU, a été rapportée de manière significative pour la majorité des espaces intérieurs évalués, à l'exception des buanderies (p > 0,05), où il est largement connu que les opérations de lavage peuvent représenter une source importante de contamination microbienne50.

La figure 3 montre la réduction de RLU pour n'importe quel environnement intérieur sélectionné pour l'étude.

Moyenne (bleu) ± écart type (SD) (vert clair) des valeurs RLU (témoin vs zones traitées TiO2–Ag–NP pour chaque lieu intérieur étudié : (A) : école ; (B) : salle d'exposition de la ferme ; (C) : cabines de ferme ; (D) : buanderie ; (E) : magasin. Statistiques avec le test de Kolmogorov-Smirnov (KS) et le test t apparié à deux queues à p < 0,05.

Les données moyennes RLU pour l'espace intérieur A (Fig. 2A) n'étaient pas distribuées normalement (test de Lilliefors p = 0,0002985, K = 1,1982, asymétrie (S) = 2,9534) et montraient une seule valeur aberrante (RLU = 558), qui, une fois supprimée, permettait à la distribution de signaler une asymétrie réduite (S = 1,7767), mais significativement non paramétrique (p = 0 .04912). Suite à l'application d'un seul type de film adhésif TiO2–Ag–NP (60 × 90 cm) dans l'espace intérieur testé le 25 mai 2021 et à la collecte de données sur 12 jours (7 juin 2021), la valeur moyenne de RLU de 6 points d'échantillonnage différents dans l'espace intérieur habité est passée de 150,33 ± 20,61 SD à 39,02 ± 5,33 SD (= − 74,04 %) (Fig. 3A). Lorsque nous avons appliqué le TiO2–Ag–NP sur le mur d'une salle d'exposition plus large, nous avons surveillé la réduction microbienne chaque semaine sur 5 échantillons pendant 2 mois (du 14 avril 2021 au 17 juin 2021) et avons signalé une réduction RLU moyenne de 64,20 ± 9,60 SD à 20,20 ± 6,93 SD (= − 68,53 %, p = 0,02201), au-dessus de la routine habituelle procédures de nettoyage (Fig. 3B). Une réduction significative des valeurs RLU a également été obtenue en appliquant le TiO2–Ag–NP (dimensions plus petites) dans deux modules de logement industriels pendant 2 semaines. La figure 3C montre que, malgré le processus de nettoyage précédent, le TiO2–Ag–NP s'est maintenu plus longtemps et a augmenté l'environnement intérieur aseptisé en réduisant la RLU d'environ 87,18 % (de 19,5 ± 2,88 SD à 2,5 ± 1,73 SD, p = 0,004056).

Dans les zones où des processus de lavage sont effectués, par exemple, le stockage du linge sale, l'efficacité de TiO2 – Ag – NP semblait en quelque sorte moins justifiée (Fig. 3D). Les données de RLU moyennes étaient normalement distribuées (test de Lilliefors p = 0,1284, K = 0,7467, S = − 0,5626), Au contraire, l'application du TiO2–Ag–NP dans l'espace intérieur d'un magasin de téléphonie a rapporté, suite à un suivi de 2 mois (du 16 septembre 2021 au 12 novembre 2021) sur 9 points d'échantillonnage, une réduction de RLU de 48,88 ± 25,21 SD à 9,33 ± 6,76 SD (= − 80,91 %, p = 0,0029) (Fig. 3E).

Pris dans son ensemble, l'application du WIWELL TiO2 – Ag – NP a réduit le RLU de 71,97% (p <0,0001) (Fig. 4A), tandis que la distribution de probabilité des échantillons est illustrée à la Fig. 4B. La distribution des données de l'ensemble des valeurs RLU collectées utilisées dans l'étude, soumises au test de Lilliefors, a montré une différence marquée par rapport à la normalité (p = 1,187 × 10–13, K = 2,2347, S = 5,8125), avec une asymétrie positive et un aplatissement (excès d'aplatissement = 39,2901). La suppression des valeurs aberrantes a rétabli la distribution normale (test de Lilliefors, p = 0,07143).

Données cumulatives de la différence de RLU entre les témoins et les zones traitées au TiO2–Ag–NP (A) avec sa distribution de Lilliefors en tant que valeurs p (B).

La figure 5 décrit l'évolution temporelle de la diminution de la RLU lorsque le WIWELL TiO2–Ag–NP fonctionne à la lumière du jour (sans lampes artificielles). Le film photocatalytique atteint son seuil inférieur (≤ 20 RLU) dans les 60 premières minutes d'exposition, alors qu'au coucher du soleil à une luminométrie ≤ 100 lx, cette valeur est atteinte par 120 min d'exposition continue (Tableau 2). Lors de l'émission de lumière artificielle (Fig. 6), la photocatalyse fonctionne parfaitement, abaissant la valeur RLU au cours des 60 premières minutes d'exposition (voir également le tableau 2). Quoi qu'il en soit, une lumière du jour couverte est apparue moins efficace (90 min au lieu de 60 min, Tableau 2) qu'une lumière artificielle, probablement en raison des différences d'éclairement. Habituellement, par temps couvert, la lumière artificielle peut être allumée dans les bureaux et les lieux de travail, ce qui peut ne pas être un réel problème pour le photocatalyseur.

Évolution dans le temps des performances du film photocatalytique WIWELL TiO2–Ag–NP, évaluées en RLU, sur différentes expositions à la lumière du jour : ligne bleue (lumière directe du soleil 60 000 lx) ; ligne verte (lumière du jour ambiante 15 000 lx) ; ligne orange (coucher du soleil 100 lx). Tracé avec le logiciel Smart Statistics v.11.

Évolution dans le temps des performances du film photocatalytique WIWELL TiO2–Ag–NP, évaluées en RLU, sur différentes expositions à la lumière ambiante et artificielle : ligne bleue (lumière du jour couverte 1000 lx) ; ligne verte (lampe artificielle, 750 lx); ligne orange (lampe artificielle, 250 lx). Tracé avec le logiciel Smart Statistics v.11.

L'effet du WIWELL TiO2–Ag–NP sur la chute des microbes en suspension dans l'air de l'environnement intérieur a également été évalué via l'étude directe de la croissance microbienne sur des plaques de gélose et le calcul des unités formant colonie par mètre cube d'air (UFC/m3)49. Aucune croissance de bactéries et de moisissures n'a été observée sur les plaques de gélose statique PD (si nous exceptons deux cas/10 au total) lorsque la teneur ambiante microbienne est tombée à ≤ 20 RLU (un exemple sur la Fig. 1H). Les résultats du TCR TECORA Pollution Check IMP-6 Bio (granulométrie aérodynamique en 6 étapes) ont montré que la contamination microbienne était principalement ≤ 5 UFC/m3 dans la plage 5–7 μm.

La figure 7A montre que la réduction de CFU/m3, due à l'application du film TiO2–Ag–NP dans les environnements de vie intérieurs, était aussi faible que 74 % (− 74,38 %, p = 0,0003892), de 182 ± 62,50 SD CFU/m3 à 46,62 ± 35,30 SD. Les données globales présentaient une distribution normale (test de Lilliefors p = 0,7882, K = 0,4789, S = 0,4557), mais l'existence de deux valeurs aberrantes dans le groupe d'échantillonnage TiO2-Ag-NP (90 et 100 UFC/m3), une fois retirées, conduit la valeur moyenne en dessous de 35 UFC/m3 (30,50 ± 22,06 SD). La figure 7B résume la différence globale avant (témoin) et après l'application du produit WIWELL TiO2–Ag–NP, afin de comparer l'effet de la membrane TiO2 sur la pollution microbienne de l'air (deux valeurs aberrantes ont été supprimées sur la figure 7B). Le test de Pearson a été adopté pour évaluer la comparaison entre deux méthodes fondamentales, une indirecte et plus précise (RLU) et une directe et plus précise (CFU/m3), pour évaluer la réduction de la population microbienne dans les espaces intérieurs dotés du dispositif photocatalytique.

Comparaison entre la réduction de la pollution microbienne en UFC/m3 (A) et RLU (B) dans une donnée cumulée de 83 points de données. Voir le texte pour plus de détails.

Le test de corrélation de Pearson entre le pourcentage de réduction microbienne par TiO2–Ag–NP calculé soit en RLU, soit en UFC/m3, a rapporté une corrélation positive (r = 0,977, p = 0,04921), évaluant ainsi que les deux évaluations analytiques évaluent correctement la réduction de la pollution microbienne intérieure par le film adhésif photocatalytique TiO2-Ag-NP (Fig. 8).

Corrélation de Pearson des données recueillies pour la Fig. 4 en faisant correspondre le delta relatif entre les témoins et les zones traitées au TiO2 – Ag – NP. Voir le texte pour plus de détails.

Une imagerie optique et SEM du film photocatalytique TiO2 – Ag – NP est illustrée à la Fig. 9.

Imagerie optique (A, B) et par microscopie électronique à balayage (SEM) (C–H) de la surface photocatalytique WIWELL TiO2–Ag–NP. (A) Structure poreuse du film (barre de largeur = 1 mm) ; (B) Structure du film photocatalytique avec des macro-taches photocatalytiques (flèches) (barre de largeur = 0,5 mm) ; (C) SEM des macro-taches photocatalytiques (500 μm), avec un échantillon d'imagerie exemplaire (D) montrant la zone de dispersion de type fractale à la frontière (100 μm). (E) Focus à la frontière à 20 μm et (F) 10 μm, montrant le complexe photocatalytique ; (G) Nano-imagerie du complexe TiO2–Ag–NP à 2 μm et (H) 1 μm.

Le dioxyde de titane est un excellent candidat pour la production de dispositifs photocatalytiques, mais des données récentes ont rapporté que le TiO2 à lui seul a un faible rendement de conversion solaire, approchant les 4 %51. Cette efficacité peut être améliorée en utilisant du dioxyde de titane anatase dopé avec des nanoparticules d'argent pour obtenir un matériau composite unidimensionnel. TiO2 agit comme un semi-conducteur de type n dans le film photocatalytique. L'utilisation d'argent (Ag) dans le film photocatalytique a été préférée à d'autres métaux (Pt, Pd, W, Re, Ru, Os, Ir), normalement adoptés, ainsi que Ag, pour renforcer la barrière Schottky entre les interfaces avec TiO2, simplement parce qu'il est actuellement moins cher et plus disponible que d'autres éléments à prix ≥ 1 000 USD (Ag = 23,62 USD/kg). L'argent est un métal moins cher utilisé pour renforcer la barrière d'énergie potentielle pour les électrons formés à une jonction métal-semi-conducteur, connue sous le nom de barrière Schottky.

Il est bien connu que lors d'une irradiation de lumière UV, par exemple des composants UV provenant de la lumière solaire directe, seul le semi-conducteur, c'est-à-dire TiO2, est excité. Dans ce cas, pour améliorer le potentiel photocatalytique d'un produit avec du TiO2, le dopage du matériau photocatalytique avec des nanoparticules métalliques, permet à ces dernières d'agir comme une sorte de puits pour les électrons induits par les photons lumineux, via la barrière Schottky, condition qui prolonge la durée de vie de ces électrons, en diminuant le taux de recombinaison52,53.

Une fois qu'une source lumineuse a atteint le film photocatalytique WIWELL TiO2–Ag–NP, un photon transfère un électron de valence de l'orbitale de valence de TiO2 (dans la bande de valence VB) à la zone de conductivité (CB), laissant une orbitale vide dans le VB (Eq. 1). Comme l'anatase TiO2 a une bande passante seuil de 3,2 eV, toute énergie photonique supérieure à ce seuil excitera les électrons des orbitales 2p de l'oxygène (VB) vers les orbitales 3d du titane (CB) :

où hν est un quantum de lumière (photon).

En fait, l'oxyde de titane a une bande interdite assez large, allant de 3,20 eV (384 nm) sous la forme cristalline du rutile à 3,02 eV (410 nm) dans l'anatase, et c'est une limite, car cela permettrait à tout le dioxyde de titane d'absorber seulement 4 % du spectre lumineux solaire. Cependant, le grand avantage du TiO2 est sa propriété semi-conductrice élevée, ce qui en fait donc un excellent photocatalyseur. Le transfert d'électrons susmentionné laisse des trous dans le haut du VB, générant ainsi une différence de potentiel électronique, séparée par la couche de charge d'espace, évaluée par la présence de la nanoparticule métallique (telle que Ag – NP). Les trous (charges positives) réagissent avec les molécules d'eau, générant des radicaux hydroxyles (·OH-) et des ions hydroxyles (OH-), extrêmement réactifs et oxydants :

Le radical hydroxyle (·OH-) est formé par la couche d'eau de surface sur le film photocatalytique WIWELL TiO2–Ag–NP mais aussi l'oxygène peut être, bien que dans une moindre mesure, une source de radicaux extrêmement réactifs, comme l'anion superoxyde (·O2−) :

L'anion superoxyde peut former des radicaux perhydroxyle (HOO·)

qui, avec les radicaux hydroxyles et superoxydes, oxydent et endommagent les membranes bactériennes et les capsides virales. De plus, ces espèces auto-génèrent d'autres radicaux, via l'oxygène et le peroxyde d'hydrogène tels que :

L'activité antimicrobienne du film WIWELL TiO2–Ag–NP est garantie par l'action oxydante, peroxydante et perturbatrice des radicaux hydroxyle, superoxyde et perhydroxyde sur les structures moléculaires des microbes.

Lorsque le film adhésif WIWELL TiO2–Ag–NP est dans l'obscurité totale (généralement l'éclairement est ≤ 15 lx), l'activité photocatalytique du TiO2 diminue considérablement, ne tenant compte que du H2O2 résiduel et des espèces réactives de l'oxygène, affaiblissant et/ou épuisant ainsi sa dégradation organique médiée par la photocatalyse de manière dépendante du temps, généralement en 10 à 30 min54.

L'application de notre mélange photocatalytique nanodopé TiO2-Ag (WIWELL) sur un film adhésif en plastique polyvinylique (WIGLASS), que nous avons collectivement identifié comme film adhésif TiO2–Ag–NP, a généré un photocatalyseur nanotechnologique capable d'exercer une activité biocide sur les particules microbiennes en suspension dans l'air, généralement réparties dans tout l'espace intérieur, réduisant ainsi la viabilité microbienne et favorisant le nettoyage/la désinfection de l'environnement. Cette étude représente une évaluation supplémentaire des résultats antérieurs obtenus avec l'utilisation de nos photocatalyseurs au TiO2 dans les transports en commun20, mais représente toujours une étude pilote, car l'activité des membranes photocatalytiques pour le nettoyage et l'assainissement de l'air intérieur via une approche peu coûteuse, réalisable et simple, peut être citée comme une véritable nouveauté dans le domaine, si l'on excepte seulement quelques preuves examinées, mais rapportant principalement l'utilisation de réacteurs à membrane photocatalytique sur les eaux usées et l'assainissement de l'eau15,24,55. Dans ce manuscrit, nous avons décrit la capacité d'un TiO2–Ag–NP à nettoyer les différents espaces intérieurs que nous avons étudiés en abaissant la présence microbienne même à des valeurs inférieures à 35 UFC/m3 et RLU ≤ 20, qui sont considérées comme des marqueurs biologiques d'une pureté extrêmement élevée du climat de l'air intérieur. Cette étude représente une nouveauté dans le domaine des films minces réalisables, faciles à manipuler et rentables de membranes photocatalytiques TiO2–Ag–NP pour le nettoyage microbien dans les espaces intérieurs. Des études en cours de la nôtre suggèrent jusqu'à présent que la capacité de ces appareils à maintenir un espace de vie intérieur propre et sain est durable, dépassant largement les périodes d'évaluation décrites ici et s'étendant sur plusieurs mois (données encore non publiées).

L'utilisation d'Ag–NP, selon des données XRD récentes, améliore (en utilisant des approches de dopage) la stabilité de la phase anatase de titane, augmentant également la propriété de stabilité de l'Ag–NP dans le matériau56.

Bien que les valeurs susmentionnées aient été obtenues dans des conditions standardisées et loin des espaces intérieurs surpeuplés, le TiO2 – Ag – NP a signalé la capacité de faire tomber les microparticules microbiennes du volume d'air intérieur pendant au moins 70% très tôt et au cours des 6 premières heures, selon notre estimation dans des conditions de vie courante, surpeuplées et non standardisées. Le film adhésif WIWELL TiO2–Ag–NP atteint les meilleures performances (≤ 20 RLU) en 60 min à partir d'un point 0 (RLU ≥ 250) à la lumière du jour dans un espace intérieur normalisé, constant et clos. Cela devrait suggérer qu'un microenvironnement intérieur sain, propre et même purifié peut être facilement atteint et maintenu tout au long d'une journée de travail ou de vie dans un état stable ventilé et thermorégulé. La décomposition de la pollution microbienne par le photocatalyseur se poursuit pour atteindre un état très proche avec un micro-environnement aseptisé, une émission de lumière constante et une ventilation intérieure modérée et contrôlée19,57. L’extrême facilité de prise en main, la faisabilité de tout procédé de nettoyage par simple fixation du TiO2–Ag–NP sur une paroi verticale ou toute autre surface éclairée20, une technologie peu coûteuse et moins chronophage, en font une véritable démarche simple pour réduire brutalement les polluants microbiens et laisser un espace de vie sain et confortable, notamment pour les personnes fragiles.

Cette recherche est essentielle pour évaluer l'efficacité réelle de ces réacteurs photocatalytiques à membrane directement dans des espaces intérieurs généralement peuplés d'humains.

Outre les informations matérielles et techniques protégées par des secrets commerciaux, y compris le composant plastique et la méthodologie de fabrication du film photocatalytique TiO2–Ag–NP, la principale innovation du produit photocatalytique WIWELL TiO2–Ag–NP est sa faisabilité et sa facilité d'utilisation, associées à une excellente performance de réduction de la pollution microbienne dans tout environnement intérieur en appliquant simplement le film photocatalytique adhésif sur une surface éclairée20,58 (Fig. 1).

Le choix du TiO2 comme principal photocatalyseur était dû aux excellentes propriétés optiques et électroniques du matériau, sa grande stabilité chimique, sa non-toxicité, son très faible coût et son respect de l'environnement59. Les principaux avantages de l'utilisation de TiO2 par rapport à d'autres semi-conducteurs bon marché, tels que l'oxyde de zinc bivalent (ZnO) ou l'oxyde d'étain tétravalent (SnO2), proviennent de la preuve qu'en utilisant le photocatalyseur TiO2, un taux de photodégradation plus élevé (0,34/h) du Procion Red MX-5B a été observé par rapport au ZnO (0,25/h) et au SnO2 (0/h)60. Cependant, les principaux inconvénients de l'utilisation de TiO2 comme photocatalyseur sont sa large bande interdite et un temps de recombinaison relativement court des porteurs d'électrons, un inconvénient qui limite en quelque sorte l'application de TiO2 seul dans la région de la lumière visible, affectant ainsi l'efficacité photocatalytique. Le dopage avec des nanoparticules métalliques, telles que Cu, Mg et Ni, dans une hétérojonction métal/semi-conducteur de taille nanométrique, a entraîné une augmentation des performances photocatalytiques (évaluées comme la cinétique de photodécomposition d'une molécule test organique) ainsi que de l'Ag (Cu 0,6 % en poids, k = 0,022/min, Mg 0,9 % en poids, k = 0,019/min, Ni 0,5 % en poids, k = 0,013 /min)61, car l'hétérojonction nanoparticule métallique/semi-conducteur allonge le temps de séparation entre e− et h+ et augmente donc le taux de transfert de charge. Dans ce contexte, Ag (k = de 0,049 à 0,111/min dans la plage de 0,05 à 0,174 % en poids61,62 a été préféré au Cu et aux autres métaux.

L'innovation technologique du film adhésif WIWELL TiO2–Ag–NP peut être principalement liée à sa durabilité environnementale, le dispositif est facile à appliquer dans n'importe quel espace intérieur, dure plusieurs mois car il est loin de tout contact, peut être facilement acheté et utilisé et de plus il réduit la pollution microbienne sans recourir à des révisions coûteuses et fastidieuses du bâtiment intérieur pour inclure la ventilation mécanique ou d'autres dispositifs électromécaniques de purification.

De plus, comme le film adhésif WIWELL TiO2–Ag–NP a une structure microporeuse, il accélère, via une rétention de membrane adsorbante, la dégradation organique médiée par la photocatalyse et favorise la présence de micro- et nanobulles causées par l'eau en raison de la structure supramoléculaire et de la tensioactivité de H2O63.

Les résultats décrits ici sont encourageants mais avec certaines limites.

Premièrement, le nombre d'échantillons devrait être encore amélioré et leur élaboration beaucoup plus ciblée pour tirer des données importantes et solides sur le renouvellement microbien dans un espace intérieur traité. Deuxièmement, l'existence de valeurs aberrantes et de données ayant quelques difficultés à être réitérées dépend de la complexité de la recherche "sur le terrain", donc une standardisation améliorée des méthodes et de l'approche est primordiale, pour la prochaine recherche qui sera la nôtre.

Enfin, cette étude représente en quelque sorte un précurseur dans ce domaine de recherche. Par conséquent, des informations supplémentaires sont nécessaires.

Un mélange photocatalytique nano dopé TiO2-Ag commercial (WIWELL) sur un film plastique polyvinylique, appelé ici membrane TiO2-Ag-NP, a montré la capacité de réduire considérablement la pollution microbienne dans différents types d'espaces intérieurs en appliquant simplement ce dispositif photocatalytique à l'intérieur de la pièce du bâtiment. Le film adhésif TiO2-Ag-NP décrit peut être un outil prometteur pour nettoyer l'air de la contamination microbienne et fongique en quelques heures en fixant simplement le photocatalyseur sur un mur, dans une stratégie facile à manipuler, réalisable et rentable.

Les ensembles de données utilisés et/ou analysés au cours de l'étude en cours sont disponibles auprès de l'auteur correspondant sur demande raisonnable. Les images (photos) sont originales et fournies par Luca Berto (Fig. 1) et par Paolo Bernardi (Fig. 9).

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Correspondance à Salvatore Chirumbolo.

Les auteurs ne déclarent aucun intérêt concurrent.

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Réimpressions et autorisations

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Reçu : 20 novembre 2022

Accepté : 13 mars 2023

Publié: 14 mars 2023

DOI : https://doi.org/10.1038/s41598-023-31464-4

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