隨著人類開(kāi)發(fā)海洋活動(dòng)的不斷擴(kuò)展,海洋生物污損引起的問(wèn)題日趨嚴(yán)重。海洋生物污損已成為制約海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展和維護(hù)海防安全的技術(shù)瓶頸之一,是國(guó)內(nèi)外海洋領(lǐng)域都亟待解決的問(wèn)題。有機(jī)錫類殺生性材料是有效的防污涂料,然而該類涂料因破壞海洋生態(tài)已禁止使用, 發(fā)展環(huán)境友好防污涂料已勢(shì)在必行。其中, 尋找新型、低毒或無(wú)毒的抗污損活性物質(zhì)是重要的發(fā)展方向。
香港科技大學(xué)錢培元教授課題組長(zhǎng)期從事海洋天然產(chǎn)物防污劑的研究,致力于從海洋環(huán)境中尋找低毒、高效的天然防污劑,實(shí)現(xiàn)源自海洋,為了海洋 (From the sea, for the sea) 的環(huán)保理念。近年來(lái),他們針對(duì)目前天然產(chǎn)物防污劑的共性問(wèn)題,如在生物體中含量較低、提取工藝復(fù)雜、低產(chǎn)率等問(wèn)題,通過(guò)對(duì)海洋鏈霉菌代謝物的化學(xué)結(jié)構(gòu)改造得到一類新型的海洋天然產(chǎn)物基防污劑-Butenolide。該防污劑與傳統(tǒng)防污劑殺生原理不同, 其是通過(guò)阻斷污損生物附著相關(guān)信號(hào)和代謝通路實(shí)現(xiàn)防污損目的。更重要的是,該防污劑具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于合成;抗污活性高、低毒;易降解,無(wú)環(huán)境蓄積風(fēng)險(xiǎn);生物安全性等優(yōu)勢(shì),是一種潛力巨大的新型綠色防污劑。然而,該類防污劑在海洋工程化應(yīng)用之前,還面臨很多技術(shù)難題。例如:如何解決該防污劑與涂料樹(shù)脂的相容性和可控釋放性,實(shí)現(xiàn)低含量有效等等。
最近,他們和華南理工大學(xué)張廣照教授和馬春風(fēng)教授研究團(tuán)隊(duì)合作,通過(guò)選擇合適的高分子樹(shù)脂(如生物降解高分子、主鏈降解型自拋光樹(shù)脂等)以及控釋系統(tǒng)的構(gòu)建,成功解決了其在涂料中的可控釋放性;谠摵Q筇烊环牢蹌┑姆牢弁苛虾Q笮阅軆(yōu)異 (僅5 wt%長(zhǎng)達(dá)12月防污期效)。
防污劑結(jié)構(gòu)式、活性評(píng)價(jià)及海洋掛板實(shí)驗(yàn)
相關(guān)結(jié)果發(fā)表在美國(guó)化學(xué)會(huì)綠色化學(xué)領(lǐng)域核心期刊ACS Sustainable Chemistry & Engineering (2017, 5, 6304–6309) 上,并申請(qǐng)美國(guó)專利(US 62254695)和中國(guó)發(fā)明專利(CN 201610011805.5)。相關(guān)工作得到全國(guó)“香江學(xué)者計(jì)劃”項(xiàng)目的資助。
參考文獻(xiàn):Ma C F, Zhang W, Zhang G Z, et al. Environmentally friendly anti-fouling coatings based on biodegradable polymer and natural antifoulant[J]. ACS Sustainable Chemistry & Engineering, 2017.DOI: 10.1021/acssuschemeng.7b01385
論文鏈接:http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acssuschemeng.7b01385
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