CuO、ZnO和Cemo型纳米屏蔽器在目前工作中开发并融入商业涂料中纳米容器填充溴法罗尔(CuO和ZnO)、SeaNineTM211(CuO和ZnO)和8Hydroxquinoline实验室和海中通过画两艘船的分片测试新生成涂料这项工作的成果令人鼓舞地证明,纳米技术新涂料向高级商业涂料产生,这可能是新一代海洋涂料中的一个重要里程碑。

生物污点是海洋产业当前面临的最严重问题解决方案涉及经济、环境和财政问题生物污点产生自沉入海水的船舶,生物膜由微生物组成快速形成海藻和无脊椎动物的地表 完成腐蚀[1]导致侵蚀、速度下降、燃料消耗量增大和空气污染加剧国际海事组织表示世界交易船队到2020年将每年燃烧约5亿吨燃料估计[2] 船重污耗油70%以上,换句话说,一艘高效防污船到2020年每年可省下1500多亿美元。生物污点小增5%导致CO排放量上升14%₂无_X级和SO_X级气体[3]估计海运行业修复费用达每年65多亿美元。今日防污漆生成于铜化合物和推推器生物杀灭有毒复合物触发环境特效涂料中氧化铜通常浓度介于20%至76%之间[4]铜成本日增 涂料使用氧化铜 使技术成本高

静态场接触解析中评价氯化橡胶涂层和二二甲基硅烷涂层效果评价包括表湿度和形态学[5]今日,将碳纳米管纳入海洋涂料效果受评价[6]

arcles已成为研究生物污损过程的模型生物体[7,8]现时趋势是识别自然复合物作为防污剂[9-15]有数个生物体作为自然化学物防止染色[16-19]数位代谢物拥有timacrofouling、afungal和aproto其中大多数测试实验室解析喷漆配方中很少有自然场验证[27]这对于评估它们作为防污剂的可能使用很重要已知海洋生物对共生性[26]表示抗药性,计算含有各种化学实体的藻类种类藻类似乎受地表或持续释放水分复合物的化学保护,这些复合物可阻抗无脊椎幼虫沉淀Algal代谢物影响生物生长行为分离生物活性代谢物可能导致新生态友好防污漆的进展

除犯规外,还得保护金属不受腐蚀实验室开发纳米容器涂层,包括抑制器诱导自愈合纳米容器在腐蚀期间中断并释放修复涂层的必要复合物我们开发出数个纳米容器(例如Cemo,TiO2,CuO,ZnO等

这项工作提出了一种新的自愈合海洋涂料技术,配有反腐蚀和防污特性船体,方法包括装有自然防腐剂的氧化铜纳米容器和装有腐蚀抑制器的纳米容器(8Hydroxiquinoline-8HQ)开源器自愈合器,并配有防腐材料CuO纳米容器加载SeaNine^TM211并测试实验室和开海 通过船体涂料

特征化技巧

扫描电子显微镜和传输电子显微镜用于用FEI透镜观察图像,FEI显微镜操作为25kV和FEICM20显微镜操作为200kV,配有Gatan GIF200能源滤镜用于EF-TEM元素映射索拉特 莫杜拉^®XMMM系统用于获取频响应分析测量马尔文纳米序列系统用来判定纳米容器的大小和Z-潜力样本使用商业威尔肯斯涂料绘制,纳米容器集成并测试密克鲁马诺港离比雷乌斯港非常近涂料中包括素材、中间防腐漆和顶部防污漆模拟条件类似14节移动船,样本放入管子底部,并安装螺旋桨通过样本移动水模拟移动船环境测试持续约一年时间,每月取海水样本评价其他一些样本使用回转画作画测试使用开海平台在新加坡持续35个月条件严酷 因热天气全年

纳米容器制作

e-ac3-Aldrich Chemie GmbH、Zince-Aldricastate水合物(Sigma-Aldrich Chemie₂MoO₄PanreacQuimicaSA)、livylpriodone(PVP平均分子权55500,Sigma-Aldrich)、togsoulfate(KPS,Sigma-Aldrich),dodeylsulte(SDS,Sigma-Aldrich),docquene(NaCl,Sigma-AldrichChemie GmbH),8HQ(Sigma-Aldrich GmbH),Bromostaerol(FORKYSAEIchthyoliergeies),Seine^TM211(Dow化学公司)和1-BSA(Sigma-Aldrich)。制造过程多次描述我们的文献并避免描述此处以避免重复[27,28]

图1显示SEM和TEMNAM缩图znO、CeMO和CuO纳米容器

从图中可感知纳米容器多孔空洞分布一个重要的问题就是CuO纳米容器同质分布法与防污漆混合前求解数项测试富集度为1 mg/mlXylene内CuO纳米容器小于2小时销毁Phosthate缓冲盐碱中CuO纳米容器装上九海时分布差强并形成块状^©211乙醇中CuO纳米容器实现良好散射,3天调试后未销毁

图2显示SEM开源画和三层画图,包括开源画(~70微米)、反腐蚀(~142微米)和防污层(~136微米)。内层由纳米容器覆盖除素量涂层反腐蚀涂层常加CeM加载8HQ百分数防污涂层加纳米容器共8瓦特,表1显示百分数

嵌入纳米容器的复合物集中度是通过紫外线-可见光谱测定的举例说,我们开发出SN211参考曲线初始SN211从商业溶解xyle产品纯度得到NMR光谱1H确认图2显示SN211参考曲线四大定义解析二环

SN211乙醇溶性很好,PBS溶性极差对CuO、ZnO和CuO纳米容器进行了类似工作以确定封装效率与加载容量表2显示这项研究的结果

样本在Mikrolimano港(靠近Piraeus港)海水处理3个月后带入实验室,48小时后再接触0.5MNACL解析法电化学阻抗光谱测量用0.5MNACL解析法进行图3a显示入门前和后在海中的性能Rp为~10⁸受海水污染前 并急剧下降素数器不为金属提供腐蚀防护图3b显示双层涂层性能,内含素量和抗腐蚀层8wt百分数8HQ在此必须指出,此处使用的涂料不含添加物,但涂料中唯一添加的化学物是纳米容器补充基本涂料配方从图3b中可以看出Rp(>5 109xxxxx)在初级保护方面有所改进,Rp下降至108xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx

开源器接触样本前后3个月进入海水性能

行为素数加8瓦反腐蚀3个月前后受海水污染的百分比CeMO8HQ

图4显示由开源器、抗腐化CeMO8HQ层和用CuO防污漆(Broomsphereol)构成的涂料RP优于5^九九.. 点滴值大于2 10^九九供样本接触海水3个月顶层防污库(Broomsphaerol)通过添加纳米容器提高海洋涂料腐蚀保护

图5显示三层系统EIS顶部加载加注SeaNine纳米容器^TM211左(a)层由顶层防污漆组成,内含CeMO(8HQ)纳米容器和CeMO(8HQ)纳米容器左侧(b)由防污漆组成,包括CuO纳米容器、CeMO8HQ纳米容器和开关左涂层不接触海水约100.接触海水3个月后RP提高效果见FRA响应即表示保护涂料有更好的防腐行为文献中的这一行为可归结为自愈合涂料[26]相似行为显示图5b上层涂料由防污漆组成并配有CuO纳米容器

图6显示EIS涂料由Wilkens商业涂料、CeMe(8HQ)纳米容器反腐蚀画料和开源器组成涂料前摄取约10¹⁰3个月接触海水后下降约5 107

问题在于新技术是否显示良好的防污特性Wilkens和Re-Turn两种不同条件都回答这个问题,一种是在希腊海水中,另一种是在较严酷的新加坡海水环境中,因为天气条件变暖。深入研究将提供完全分析,但重要的是在这里显示我们所观察到的三十五个月从顶部涂料中用CuO(SN211)对回转涂料接触的优异结果图7显示这项工作的结果覆盖物由沉淀物、粘液和绿藻组成没有其他犯法者

必须指出,我们纳米技术的另一个好处是海水接触角的增加与我们的油漆系统为110^欧市对比77^欧市测量商业画重时这对于减少船舶海上抗药性有重要影响,提高船舶速度,减少油耗和减少空气污染

本地开发技术还用两船体的画分测试一艘名为Sea Anemos的商营客轮在亚得里亚海Ancona(意大利)和Patras(希腊)间飞行一年14节船前条画 威肯斯画 包括技术另一艘名为Berge Arzew的挪威北海历时一年以上,前端涂色使用回转涂料整合纳米技术图8显示测试结果从图误差中可以看到 内片与纳米技术相染

目前的船舶涂料技术使用氧化铜量介于26至76瓦特百分数5WT百分比CuO纳米容器足以获取更好的结果,导致涂料锐减Cupper使用Bromosphaeol是重要的成绩 因为它是一种自然产品 与海洋环境兼容自愈合能力加固纳米容器纳米容器集成通过表面修改增加接触角为纳米技术提供了另一个优势成功应用纳米技术为改进现有产品带来新结果的日益增长的期望

作者通过FP7程序MUST感谢希腊科技总书记和欧洲联盟为这项工作提供资金。感谢WILKENS公司、复发公司和FORKYS公司提供化学品

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