Orientador: Wilson de Figueiredo Jardim

Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química

Resumo: O principal objetivo deste trabalho foi estudar as interações de nanopartículas de Ag ou nanoprata (nAg ou AgNP) e nanopartículas do semicondutor TiO2 (nTiO2) com a matriz aquática, a fim de avaliar a sua toxicidade a representantes da biota aquática. Estes dois tipos de nanomateriais (NM)...

Resumo: O principal objetivo deste trabalho foi estudar as interações de nanopartículas de Ag ou nanoprata (nAg ou AgNP) e nanopartículas do semicondutor TiO2 (nTiO2) com a matriz aquática, a fim de avaliar a sua toxicidade a representantes da biota aquática. Estes dois tipos de nanomateriais (NM) foram escolhidos, pois atualmente estão sendo comercializados em grande escala por apresentarem ampla aplicação industrial. Este trabalho envolveu as seguintes etapas: a) síntese de TiO2 na forma de pó e de amostras de AgNP por rotas sintéticas estabelecidas pela literatura; b) caracterização dos NM sintetizados quanto ao tamanho e a morfologia, e no caso das suspensões de AgNP foi realizada a especiação da prata a fim de nortear uma avaliação mais criteriosa sobre ecotoxicidade destas suspensões; c) avaliação da atividade bactericida das amostras de AgNP e do TiO2 sintetizados. Para isto, utilizou-se a bactéria E. coli e um sistema FIA/Condutimétrico para medir a inibição bacteriana através da produção de CO2. d) avaliação da ecotoxicidade das suspensões de AgNP e TiO2 no meio aquático. Foram utilizados os organismos aquáticos: V. fischeri (bactéria marinha), D. similis (microscrustáceo de água doce) e P. subcapitata (alga de água doce). Devido à fotoatividade do TiO2, os testes com D. similis foram adaptados, incorporando a radiação UV-A durante o teste. As amostras de AgNP foram tóxicas aos organismos aquáticos testados nas seguintes faixas de concentração: P. subcapitata (IC50 = 1-122 mg L), D. similis (CE50 = 0,5-50 mg L) e V. fischeri (CE50 = 5,2-32,2 mg L). As amostras de TiO2 se mostraram mais tóxicas para a D. similis (CE50 = 8-57 mg L) em relação ao V. fischeri (CE50 > 100 mg L). A caracterização das amostras de TiO2 e AgNP sintetizadas indicou que fatores como fotoatividade do TiO2 e a concentração de íons Ag nas suspensões de AgNP foram determinantes para a ecotoxicidade apresentada por estas amostras

Abstract: The objective of this work was to evaluate the toxicity of silver nanoparticles or nanosilver (nAg or AgNP) and TiO2 semiconductor nanoparticles to some biotic representative aquatic organisms. These two nanomaterials (NM) types were chosen because they are currently being market on a...

Abstract: The objective of this work was to evaluate the toxicity of silver nanoparticles or nanosilver (nAg or AgNP) and TiO2 semiconductor nanoparticles to some biotic representative aquatic organisms. These two nanomaterials (NM) types were chosen because they are currently being market on a large scale due to their wide industrial application. The work was developed in accordance to the following steps: a) Synthesis of TiO2 powder and AgNP samples by current synthetic routes. b) Shape, morphology and optical characterization of TiO2 powder and AgNP synthesized samples. The Ag speciation was performed in the AgNP suspensions to improve the ecotoxicological assessment of this material; c) Bactericidal activity assessment of TiO2 and AgNP samples using E. coli. The inhibition of the bacterial growth was followed by CO2 produced using a FIA/Conductivity system; d) Ecotoxicity assessment of TiO2 and AgNP suspensions to aquatic organisms. The aquatic organisms used were V. fischeri (marine bacterium), D. similis (microcrustace freshwater) and P. subcapitata (algae freshwater). Due to the TiO2 photoactivity, the tests with D. similis were adapted by include to UV-A radiation during the whole test period. The results showed that AgNP samples were toxic to aquatic organisms in the following ranges: P. subcapitata (CI50 = 1-122 mg L), D. similis (EC50 = 0.5-50 mg L) and V. fischeri (EC50 = 5.2-32.2 mg L). The TiO2 samples were more toxic to the D. similis (EC50 = 8-57mg L) compared to V. fischeri (CE50 > 100 mg L). The characterization of TiO2 and AgNP synthesized samples indicated that factors such as TiO2 photoactivity and Ag ions concentration in AgNP suspensions were responsible to the ecotoxicity showed by this samples