Publication detail

2D TiO2 Nanosheets Decorated Via Sphere-Like BiVO4: A Promising Non-Toxic Material for Liquid Phase Photocatalysis and Bacterial Eradication

Year: 2024

Type of publication: článek v odborném periodiku

Name of source: ChemSusChem

Publisher name: John Wiley & Sons Ltd.

Place: Chichester

Page from-to: e202400027

Titles:

Language	Name	Abstract	Keywords
cze	2D nanovrstvy TiO2 se sférickým BiVO4: Slibný netoxický materiál pro fotokatalýzu v kapalinách a eradikaci bakterií	Byl proveden výzkum slibného kompozitního materiálu (BiVO4/TiO2) zaměřený na jeho potenciální toxicitu, fotoindukované katalytické vlastnosti a také na jeho antibiofilmové a antimikrobiální vlastnosti. Proces přípravy zahrnoval syntézu 2D TiO2 metodou lyofilizace, tyto nanovrstvy byly následně funkcionalizovány sférickým BiVO4. Nakonec jsme vyvinuli BiVO4/TiO2, které mohou dosahovat vysokého fotokatalytického výkonu. Hodnocení toxicity závislé na koncentraci a čase bylo provedeno na epiteliálních buňkách A549 lidského karcinomu plic. Toto hodnocení zahrnovalo stanovení hladin glutathionu a mitochondriální dehydrogenázové aktivity. Kompozit BiVO4/TiO2 prokázal minimální toxicitu vůči buňkám A549. Kompozit BiVO4/TiO2 vykazoval fotokatalytický výkon při degradaci rhodaminu B (k=0,135 min(-1)) a fenolu (k=0,016 min(-1)). Pokud jde o fotoindukovanou antimikrobiální účinnost, kompozit účinně inaktivoval jak gramnegativní E. coli, tak grampozitivní bakterie E. faecalis po 60 minutách vystavení světlu UV-A, což vedlo k významnému snížení počtu bakterií. Kromě toho bylo pozorováno o 49% snížení biofilmu E. faecalis. Tyto slibné výsledky lze přičíst jedinečné 2D morfologii TiO2 modifikované sférickým BiVO4, což vede ke zvýšené tvorbě (intracelulárních) hydroxylových radikálů, které hrají klíčovou roli v eradikaci jak organických polutantů, tak bakterií. Tento výzkum má významný potenciál pro využití v různých aplikacích, zejména při řešení kontaminace životního prostředí a mikrobiálních infekcí.	2D Ti02; sféroidní BiVO4; cytotoxicita; antimikrobiální; antibiofilm; fotokatalýza
eng	2D TiO2 Nanosheets Decorated Via Sphere-Like BiVO4: A Promising Non-Toxic Material for Liquid Phase Photocatalysis and Bacterial Eradication	An in-depth investigation was conducted on a promising composite material (BiVO4/TiO2), focusing on its potential toxicity, photoinduced catalytic properties, as well as its antibiofilm and antimicrobial functionalities. The preparation process involved the synthesis of 2D TiO2 using the lyophilization method, which was subsequently functionalized with sphere-like BiVO4 through wet impregnation. Finally, we developed BiVO4/TiO2 S-scheme heterojunctions which can greatly promote the separation of electron-hole pairs to achieve high photocatalytic performance. The evaluation of concentration- and time-dependent viability inhibition was performed on human lung carcinoma epithelial A549 cells. This assessment included the estimation of glutathione levels and mitochondrial dehydrogenase activity. Significantly, the BiVO4/TiO2 composite demonstrated minimal toxicity towards A549 cells. Impressively, the BiVO4/TiO2 composite exhibited notable photocatalytic performance in the degradation of rhodamine B (k=0.135 min(-1)) and phenol (k=0.016 min(-1)). In terms of photoinduced antimicrobial performance, the composite effectively inactivated both gram-negative E. coli and gram-positive E. faecalis bacteria upon 60 minutes of UV-A light exposure, resulting in a significant log 6 (log 10 CFU/mL) reduction in bacterial count. In addition, a 49 % reduction of E. faecalis biofilm was observed. These promising results can be attributed to the unique 2D morphology of TiO2 modified by sphere-like BiVO4, leading to an increased generation of (intracellular) hydroxyl radicals, which plays a crucial role in the treatments of both organic pollutants and bacteria. This research has significant potential for various applications, particularly in addressing environmental contamination and microbial infections.	2D TiO2; sphere-like BiVO4; cytotoxicity; antimicrobial; antibiofilm; photocatalysis

Search

Login for students

Login for employees

Publication detail

Departments

Other Parts

Map

Services

Popular Links