Nuovi materiali green e multifunzionali per la protezione dei Beni Culturali. New green and multifunctional materials for the protection of cultural heritage.

This PhD thesis (PON project – partnership UniVE and UniSVe) is focused on optimizing a multidisciplinary approach for the development of a green multifunctional coating to protect cultural heritage stone surfaces from biodeterioration. Firstly, photocatalytic NPs of TiO2 and ZnO were evaluated for their antifungal effects on historical plasters (Chapter III). Then, functionalized mesoporous silica nanocontainers were studied to control the release of a commercial biocide (Chapter IV). To improve sustainability, plant-based antimicrobial extracts were then encapsulated in the silica and tested, demonstrating prolonged and effective antimicrobial activity favored by the nanocontainers (Chapter V). Finally, the efficacy of photocatalysts and the essential oil was maximized through the development of a hybrid coating with essential oil-impregnated silica nanocontainers and TiO2, offering multifunctional protective features (Chapter VI).

Questa tesi di dottorato (progetto PON – partnerships tra UniVE e UniSVe) è focalizzata sull’ottimizzazione di un approccio multidisciplinare per lo sviluppo di un coating green multifunzionale per la protezione delle superfici lapidee del patrimonio culturale dal biodegrado. In primis, NPs fotocatalitiche di TiO2 e ZnO sono state studiate per i loro effetti antifungini su intonaci storici (Cap. III). Poi, nanocapsule di silice mesoporosa funzionalizzata sono state usate per veicolare il rilascio di un biocida commerciale (Cap. IV). Per una migliore sostenibilità, estratti antimicrobici plant-based sono stati incapsulati nella silice e testati, dimostrando un’efficace e prolungata attività antimicrobica favorita dalle nanocapsule (Cap. V). Infine, l’efficacia dei fotocatlizzatori e dell’olio essenziale è stata massimizzata grazie allo sviluppo di un protettivo ibrido con nanocapsule di silice impregnate con olio essenziale e TiO2, offrendo proprietà protettive multifunzionali (Cap. VI).