Avis d'expert en biologie environnementale

Effets écotoxiques aquatiques des nanocristaux de TiO2

Amine Mezni, Nesrine Ben Saber, Badreddine Sellami, Tariq Altalhi, Ali Aldalbahi, Adil A Gobouri et Leila Samia Smiri

Effets écotoxiques aquatiques des nanocristaux de TiO2

Une nouvelle méthode de synthèse facile de nanoparticules (NP) de dioxyde de titane (TiO2) est présentée dans ce travail. Cette nouvelle approche permet de produire des nanoparticules de dioxyde de titane grâce à un procédé solvothermal modifié qui utilise le butoxyde de titane (IV) comme précurseur de titane et le diméthylsulfoxyde (DMSO) comme solvant. La structure et la morphologie des nanoparticules de TiO2 ont été caractérisées par diffraction des rayons X (DRX), microscopie électronique à transmission (MET), spectrométrie de rayons X à dispersion d'énergie (EDX) et microscopie électronique à transmission à haute résolution (HRTEM). La mesure de l'absorption optique a montré que les nanoparticules de TiO2 présentent un pic d'absorption UV significatif clairement décalé vers le bleu par rapport à celui du TiO2 en vrac. Les résultats ont montré que des nanoparticules de TiO2 quasi-sphériques monodisperses (d'une taille moyenne de 11 nm) constituées de phase anatase pure ont été formées. Pour étudier les impacts environnementaux des nouvelles nanoparticules de TiO2 synthétisées, le stress oxydatif chez les bivalves marins (Mytilus galloprovincialis) a été évalué. Aucun effet notable n'a été constaté dans la glande digestive dans aucun des groupes de traitement avec des gradients de concentration en TiO2 allant de 0,1 à 100 mg/L. Ainsi, le niveau de l'anion superoxyde, l'activité d'une enzyme antioxydante superoxyde dismutase (SOD) et le rapport GSH/GSSG n'ont montré aucune différence significative dans la glande digestive de tous les groupes traités par rapport au témoin. Quoi qu'il en soit, de légères modifications ont été observées dans les branchies à forte concentration (100 mg/L). Ces résultats ont démontré que le TiO2 considéré semble exercer peu de toxicité sur les moules marines après une exposition de courte durée à une concentration élevée. La haute qualité cristalline, associée au processus de synthèse facile et au risque environnemental limité, fait des nouvelles nanoparticules de TiO2 un candidat prometteur pour de nombreuses applications telles que l'optoélectronique et la photolyse de l'eau pour la production d'hydrogène.