Bakteriobójcze powłoki ditlenku tytanu z dodatkiem żelaza

• Autorzy: Sobczyk-Guzenda A. , Szymanowski H. , Owczarek S. , Kawczyński M. , Gazicki-Lipman M.

Warianty tytułu

EN

Iron containing bactericidal titanium dioxide coatings

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

Celem pracy było określenie wpływu ilości żelaza zawartego w wygrzewanych powłokach ditlenku tytanu (TiO2) wytworzonych w procesie RF PECVD (radio frequency plasma enhanced chemical vapour deposition) na ich właściwości optyczne oraz bakteriobójczość. Powłoki nanoszone były na podłoża krzemowe przy stałej mocy wyładowania jarzeniowego - 300 W, czasie trwania procesu - 30 min., przepływie tlenu - 50 sccm oraz ilości dostarczanego chlorku tytanu (IV) w temperaturze 0oC (związku wyjściowego dlaTiO2). Zmiennym parametrem był przepływ par pentakarbonylku żelaza (prekursora dla atomów żelaza). Otrzymano powłoki o następującej zawartości atomowej żelaza: 0,1%, 0,4%, 0,8% 1,1%, 2,3%, 5,6%, 11,5%, 27,3%. Badania elipsometryczne wykazały znaczący wpływ zawartości żelaza na zmianę parametrów współczynnika załamania światła, współczynnika ekstynkcji oraz grubości powłok. Najsilniejszy efekt bakteriobójczy wykazała powłoka o zawartości 0.4% Fe. Ponadto można było dostrzec tendencję spadku przeżywalności wraz ze zmniejszeniem ilości żelaza w powłoce.

EN

The aim of the work was to determine the effect of iron content in thermally annealed titanium dioxide (TiO2) coatings, synthesized with the radio frequency plasma enhanced chemical vapour deposition (RF PECVD) method, on their optical and bactericidal properties. The coatings were deposited onto silicon substrates at the following constant operational parameters: glow discharge power of 300 Watt, oxygen flow rate of 50 sccm titanium tetrachloride (TiO2 precursor) evaporation temperature of 0oC and process duration of 30 minutes, with the variable parameter being the flow rate of iron pentacarbonyl, a source of iron atoms. Coatings characterized by the following iron content were produced: 0.1%, 0.4%, 0.8% 1.1%, 2.3%, 5.6%, 11.5% and 27.3%. Ellipsometric measurements have shown a substantial effect of iron content on the refractive index, extinction coefficient and thickness of the films. The strongest bactericidal effect was exhibited by the coating containing 0.4% of iron, with the bacterial survivability decreasing along the lines of lowering content of this element.

Słowa kluczowe

PL

metoda RF PECVD; powłoka TiO2; żelazo; właściwości optyczne; bakteriobójczość

EN

RF PECVD method; TiO2 coatings; iron; optical properties; bactericidal effect

• Wydawca: Polish Society for Biomaterials in Cracow
• Czasopismo: Engineering of Biomaterials
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 16, no. 122-123 spec. iss.
• Strony: 30--33
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Sobczyk-Guzenda A.

• Politechnika Łódzka, Instytut Inżynierii Materiałowej, ul Stefanowskiego 1/15, 90-924 Łódź

autor

Szymanowski H.

• Politechnika Łódzka, Instytut Inżynierii Materiałowej, ul Stefanowskiego 1/15, 90-924 Łódź

autor

Owczarek S.

• Politechnika Łódzka, Instytut Inżynierii Materiałowej, ul Stefanowskiego 1/15, 90-924 Łódź

autor

Kawczyński M.

• Politechnika Łódzka, Instytut Inżynierii Materiałowej, ul Stefanowskiego 1/15, 90-924 Łódź

autor

Gazicki-Lipman M.

• Politechnika Łódzka, Instytut Inżynierii Materiałowej, ul Stefanowskiego 1/15, 90-924 Łódź

Bibliografia

• [1] Hu Y., Tsai H.L. Huang C.L.: “Effect of brookite phase on the anatase–rutile transition in titania nanoparticles. J. Eur. Ceram. Soc. 23 (2003) 691-696.
• [2] Carp O., Huisman C.L., Reller A.: Photoinduced reactivity of titanium dioxide, Prog. in Solid St Chem. 32 (2004) 33-177.
• [3] Herrmann J.M.: Heterogeneous photocatalysis: state of the art. and present applications. Top. Catal, 34 (2005) 49–65.
• [4] Yin Z.F., Wu.L., Yang H.G., Su Y.H.: Recent progress in biomedical applications of titanium dioxide. Phys. Chem. Chem. Phys. 15 (2013) 4844-4858.
• [5] Zaleska A.: Doped-TiO2: A Review. Rec. Patent Eng. 2 (2008) 157-164.
• [6] Long M., Cai W., Wang Z., Liu G.: Correlation of electronic structures and crystal structures with photocatalytic properties of undoped, N-doped and I-doped TiO2. Chem. Phys. Lett, 420 (2006) 71-76.
• [7] Mardare D., Iacomi F., Luca D.: Substrate and Fe-doping effects on the hydrophilic properties of TiO2 thin films. Thin Solid Films 515 (2007) 6474–6478.

Uwagi

PL

Badania przedstawione w niniejszej pracy były finansowane przez Narodowe Centrum Nauki w ramach grantu własnego No N 508 482 638