聚二甲基硅氧烷- CuO纳米复合材料在海洋环境中的防污性能增强

由 ty10086 提交于 周三, 08/25/2021 - 15:37
文章英文标题
Enhanced antifouling property of polydimethylsiloxane-CuO nanocomposite in marine environment
正文
海洋微藻增加附着和生物膜形成以及抑制无脊椎动物幼虫形态在聚二甲基硅氧烷( PDMS )污垢释放涂层上的沉降是一个需要克服的挑战。采用湿化学沉淀法合成了氧化铜纳米颗粒( CuO-NP )，并将其掺入PDMS污垢释放表面，以提高其抗微污染性能。在近岸海域评价了PDMS-Cu O纳米复合材料( NC )的原位防污性能，并与平原PDMS表面进行了对比。分别对微藻和大型浮游植物的附着、沉降及其演替进行了7天和90天的监测。PDMS表面被微藻( 1.3   ×  10 3  cm-2 )大量定殖，其中PDMS - CuO NC显著( p   \u003c   0.05 )降低( 1.76   ×  10 2 )。此外，CuO增强显著( p   \u003c   0.05 )降低了生物污损负荷和表面积复盖率，分别达到1.6   ±   0.22   Kg   m - 2 90   d - 1和27.5   ±   4.5 %，而普通PDMS表面分别达到10.6   ±   1.5   Kg m - 2 90   d - 1和89.6   ±   7.96 %。将CuO纳米颗粒作为纳米填料掺入PDMS基体中，通过释放金属离子在表面赋予毒性，从而抑制藻污和幼虫沉降，是一种很有前途的防污替代品。
文章内容（英文）
Increased adhesion and biofilm formation by marine microalgae as well as inhibition of settlement of invertebrate larval forms on polydimethylsiloxane (PDMS) foul release coatings is a challenge to overcome. Copper oxide nanoparticles (CuO-NP) were synthesized by a wet chemical precipitation route and incorporated into PDMS foul release surfaces to improve its anti-microfouling nature. In situ antifouling performance of PDMS-CuO nanocomposite (NC) was evaluated in coastal waters and compared with plain PDMS surface. Adhesion and settlement of microalgae and macrofoulers and their succession were monitored for 7 and 90 days respectively. Plain PDMS surfaces were abundantly colonized by microalgae (1.3 × 10 3  cm −2 ), wherein significant ( p \u003c 0.05 ) reduction (1.76 × 10 2 ) was observed with PDMS-CuO NC. In addition, CuO reinforcement significantly ( p \u003c 0.05 ) reduced the biofouling load and surface area coverage upto 1.6 ± 0.22 Kg m −2 90 day −1 and 27.5 ± 4.5% respectively, whereas plain PDMS surfaces experienced 10.6 ± 1.5 Kg m −2 90 day −1 and 89.6 ± 7.96% respectively. Incorporation of CuO nanoparticles as nanofillers into PDMS matrix offers a promising antifouling alternative to inhibit algal fouling as well as larval settlement by imparting toxicity at the surface through release of metal ions.
来源出处
Journal|[J]Materials LettersVolume 301, 2021.
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DOI
https://doi.org/10.1016/J.MATLET.2021.130342

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