ee

Denne nye polymerisationsmetode åbner døren til mere effektive antifouling-belægninger

Akkumuleringen af ​​mikroorganismer på overfladen er en udfordring for både skibsfartsindustrien og den biomedicinske industri. Nogle populære antiforureningspolymerbelægninger undergår oxidativ nedbrydning i havvand, hvilket gør dem ineffektive over tid. Amfoter ion (molekyler med negative og positive ladninger og en nettoladning af nul) polymerbelægninger, der ligner tæpper med polymerkæder, har tiltrukket opmærksomhed som potentielle alternativer, men skal i øjeblikket dyrkes i et inaktivt miljø uden vand eller luft. Dette forhindrer dem i at påføre store områder.

Et hold ledet af Satyasan Karjana ved A * STAR Institute of Chemical and Engineering Sciences har opdaget, hvordan man fremstiller amfotere polymerbelægninger i vand, stuetemperatur og luft, hvilket gør det muligt for dem at blive brugt i en meget bredere skala.

”Det var en serendipitøs opdagelse,” forklarer Jana. Hans team forsøgte at fremstille amfotere polymerovertræk ved hjælp af en meget anvendt metode kaldet atomoverførselsradikalpolymerisation, da de indså, at nogle reaktioner ikke producerede det ønskede produkt. En amin blev fundet uventet ved enden af ​​polymerkæden som en ligand på katalysatoren, der blev brugt i reaktionen. ”Det vil tage noget tid og en række eksperimenter at afsløre mysteriet [om, hvordan det kom dertil],” forklarer Jana.

Kinetiske observationer, nuklear magnetisk resonansspektroskopi (NMR) og andre analyser indikerer, at aminer initierer polymerisation gennem anionmekanismer. Disse såkaldte anioniske polymerisationer er ikke resistente over for vand, methanol eller luft, men Janas polymerer voksede i nærværelse af alle tre, førte holdet til at tvivle på deres fund. De henvendte sig til computermodeller for at se, hvad der skete.

”Beregninger af densitetsfunktionsteori bekræfter den foreslåede anioniske polymerisationsmekanisme,” sagde han. ”Dette er det første nogensinde eksempel på en anionisk opløsningspolymerisation af ethylenmonomerer i et vandigt medium under omgivende aerobe forhold.”

Hans team har nu brugt denne metode til at syntetisere polymerbelægninger fra fire amfotere monomerer og et antal anioniske initiatorer, hvoraf nogle ikke er aminer. ”I fremtiden vil vi bruge denne metode til at skabe biofiltresistente polymerlag på store overfladearealer. ved hjælp af spray- eller imprægneringsmetoder, ”siger Jana. De planlægger også at undersøge de antifouling-virkninger af belægningerne i marine og biomedicinske applikationer.

 


Indlægstid: Mar-18-2021