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海洋與吡啶硫酮鈉的技術結合

時間:2018-03-13      來源:http://m.jingtaiip.com/news/86.html


關于吡啶硫酮鈉一些新技術的消息,它可以作為海洋污損生物的防污劑,不僅保護海洋生物也保護了海洋資源,詳細內容請看下面。

 吡啶硫酮鈉

以吡啶硫酮鈉(NaPT)作為海洋污損生物的防污劑,以聚二甲基硅氧烷樹脂作為海洋防附著涂層的基料,進行了有關聚二甲基硅氧烷(PDMS)海洋防附著涂層的研究。利用掃描電鏡觀察添加NaPT的PDMS防附著涂層的微觀形貌并測得PDMS在加入NaPT后涂層表面的靜態水接觸角未發生太大變化,得出結論NaPT在涂層表面未形成團聚而影響涂層的低表面能特性。采用標準曲線法,通過測定溶液的電導率,根據標準曲線,推算出NaPT的累積釋放量,發現含NaPT的防附著涂層沒有發生“暴釋”的現象。采用GBT/5370―1985防污漆樣板淺海浸泡試驗方法。將防污網片浸泡在淺海中,逐月觀察網片上海洋污損生物附著種類、附著量及繁殖程度,同時與空白網片作比較。觀察到涂有防附著涂層的網片被附著面積比率與對照組相比明顯降低,防污性能相當優異;而且在涂有防污涂層的網片上,沒有藤壺等大型污損生物的附著。

海洋中存在大量海洋生物及微生物,這些生物的幼蟲和孢子能夠漂浮游動,發展到一定階段后就附著在海上設施(如船體、浮標、橋墩、碼頭、網箱及網具等)上,形成海洋生物污損(marinebiofouling),其危害不言而喻。且這些污損生物在特定條件下,其代謝產物如氨基硫化氫也會毒化養殖環境,從而造成養殖業的經濟損失。最初用于艦船的防污涂料,以毒料釋放型防污為主要技術途徑,通過涂料中可釋放的銅、錫、汞、鉛等重金屬防污劑,在材料周圍形成對海洋植物孢子以及海洋動物幼蟲有毒殺作用的毒料濃度層,從而達到防污效果。但含這一類防污劑的毒害很大,即使含百億分之幾的有機錫就足以使某些海洋生物發生畸變,抑制其繁殖,并且不適于食用。20世紀70年代以后,隨著汞、砷等防污劑放禁用,有機錫化合物成為代表性的防污劑。20世紀80年代,發現有機錫在魚類、貝類體內會積累,導致遺傳變異,20世紀80年代末,有機錫類防污劑被禁用或限用。國際海事組織(IMO)從2008年全面禁用有機錫。目前氧化亞銅類防污涂料占主導地位,但由于銅元素會在海洋中,特別是海港中大量積聚,導致海藻的大量死亡,從而破壞生態平衡,因此也將被禁用。近年來許多國家均致力于低毒或無毒防污材料和技術的研究與開發,并探索由生物學領域和表面物理學領域出發,根據海洋污損生物由動物幼蟲和植物孢子附著、變態、成長的生態習性,通過降低材料表面自由能、采用表面吸水性防污材料、改變材料的表面電性以及生物防污材料,實現長效和無公害防污的技術途徑。

海洋生物有天然的抗附著特性,如海豚、海蟹、海綿等長期置身于海水中,不被海洋生物附著,是因為這些生物能分泌一種對附著生物有驅避作用的特殊物質,或通過其特殊的表面形態,避免其他海洋生物在體表附著。低表面自由能防污涂層就是利用漆膜的低表面自由能和較大的水接觸角,使液體在其表面難于鋪展而不浸潤,從而達到防止海生物附著的目的。作者之前的研究表明:低表面能防污涂層在船舶防污方面有一定的效果,但用在海洋養殖網箱上,由于網材料的表面非平面,所以效果不如用于船體表面的好。因此,作者構思在低表面能防污涂層內部添加合適的防污劑,類似于某些海洋生物分泌的對附著生物有驅避作用的特殊物質,來提高其防附著性能。

本研究選用的低表面能防附著涂層基料的有機硅樹脂是具有高度支鏈型結構的有機聚硅氧烷,因其具有耐高低溫、優良的電絕緣性、耐候性、耐臭氧性、耐水耐潮濕性、耐化學腐蝕性、表面活性等特點而在涂料中得到廣泛的應用。目前研究主要集中在以改性聚二甲基硅氧烷(PDMS)樹脂為基料和以硅橡膠為基料的涂料合成上。選用吡啶硫酮鈉(NaPT)作防附著添加劑。NaPT又稱為2-巰基吡啶-N-氧化物鈉鹽,是目前效果****的水溶性工業防霉防腐劑,具有高效、廣譜、低毒、穩定的特點,它被廣泛地應用于醫藥、日化、金屬加工、農產品、防腐涂料、皮革制品、紡織、造紙及竹、木、藤、草制品中。研究成果表明:NaPT還可以影響細胞膜保持合適的pH值的能力,從而導致細胞酸化并破壞新陳代謝過程。靜態生物實驗證明NaPT對微生物有麻痹作用,也就是說吡啶硫酮鈉不是通過殺死污損生物來實現材料表面的防污,而是通過破壞新陳代謝過程或麻痹等過程來實現對污損生物的趨避。所以和傳統的重金屬類防污劑相比,對海洋環境的污染小得多,而且對養殖環境和養殖對象的影響也較小。

以上就是關于吡啶硫酮鈉的小道消息,新技術的研發,不僅能造福海洋生物也造福了人類,21世紀是爭奪海洋資源的世紀,好的防污劑保護了海洋生物資源和環境,同時也給人類留下資源。謝謝瀏覽!


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