Background: In public and residential buildings, fungi are usually found in the dust or growing on building materials medium such. It has been known that a number of their spores may contaminate the indoor environment and deteriorate air quality in accommodation spaces. Previously designed air cleaning systems do not guarantee a complete removal of agents harmful to humans and animals. Therefore, there is a great need to develop a new solution to remove molds from indoor air. In recent years, photocatalysis based on titanium dioxide (TiO2) has been proposed as an effective method for air pollutants removal. The aim of the study was to determine the effect of TiO2 activated under artificial sun light (UV-VIS - ultraviolet - visible spectroscopy) on survival of fungi Penicillium chrysogenum and Aspergillus niger.
Material and methods: The commercial P 25 (Aeroxide P 25, Evonik, Germany) and nitrogen modified titanium dioxide (N-TiO2) were used. The microbiological study was performed using Penicillium chrysogenum and Aspergillus niger fungi. The survival of fungi was determined on the basis of changes in their concentration.
Results: It was found that N-TiO2 has a stronger antifungal activity against P. chrysogenum and A. niger than P 25. For N-TiO2, the complete elimination of molds was possible after 3 h under artificial solar light activation. The minimal concentration of photocatalyst was 0.01 g×dm-3 (P. chrysogenum) and 0.1 g×dm-3 (A. niger).
Conclusions: The nitrogen modification of titanium dioxide produced expected results and N-TiO2 presented good antifungal activity. The findings of the presented investigation can lead to the development of air filter to be used for removal of harmful agents (including molds) from indoor environment. Med Pr 2018;69(1):59-65.
Wstęp: Grzyby pleśniowe obecne w kurzu lub rozwijające się na pożywce z materiałów budowlanych są jedną z głównych przyczyn pogarszania się jakości powietrza w pomieszczeniach użytkowych i mieszkaniach. Dotychczas opracowane systemy oczyszczania powietrza nie gwarantują całkowitego usunięcia czynników szkodliwych dla zdrowia człowieka i zwierząt, dlatego szuka się rozwiązań alternatywnych. Jedno z nich polega na fotokatalizie z wykorzystaniem ditlenku tytanu (TiO2), którego przeciwgrzybowe właściwości nie zostały w pełni poznane. Celem badania była ocena wpływu TiO2 aktywowanego światłem widzialnym na przeżywalność grzybów pleśniowych.
Materiał i metody: W badaniach wykorzystano komercyjny ditlenek tytanu P 25 (Aeroxide P 25, prod. Evonik, Niemcy) i ditlenek tytanu modyfikowany azotem (N-TiO2). Zastosowano sztuczne światło słoneczne (UV-VIS – ultraviolet – visible spectroscopy, ultrafiolet – promieniowanie widzialne). Aktywność przeciwgrzybową fotokatalizatorów określono dla Penicillium chrysogenum i Aspergillus niger. Przeżywalność grzybów wyznaczono na podstawie zmian ich stężenia w zawiesinie.
Wyniki: Stwierdzono, że N-TiO2 ma lepsze właściwości biobójcze względem P. chrysogenum i A. niger niż komercyjny fotokatalizator P 25. Do pełnej eliminacji grzybów konieczne jest aktywowanie N-TiO2 sztucznym światłem słonecznym przez co najmniej 3 godz., natomiast stężenie fotokatalizatora nie może być mniejsze niż 0,01 g×dm–3 dla P. chrysogenum i 0,1 g×dm–3 dla A. niger.
Wnioski: Ditlenek tytanu modyfikowany azotem wykazuje dobre właściwości fotokatalityczne w świetle UV-VIS i w przyszłości może być wykorzystywany w filtrach wodnych lub oczyszczaczach powietrza do eliminacji czynników szkodliwych, w tym grzybów pleśniowych. Med. Pr. 2018;69(1):59–65.
Keywords: Aspergillus niger; Penicillium chrysogenum; UV-VIS; indoor air treatment; photocatalysis; titanium dioxide.
This work is available in Open Access model and licensed under a CC BY-NC 3.0 PL license.