美因茨,德国化学家约翰内斯古腾堡大学美因茨(一起进行),美因茨,德国,已经开发出一种方法,可靠地阻碍有害海水污染是有效的,对环境负担得起的和容易。污垢可以发生,例如,由于细菌的生长,在港口设施,藻类或软体动物船船体和水产养殖网。由此产生的损失和间接成本是巨大的。据估计,这相当于每年2000亿美元仅在航运业。防护涂料应用于船舶通常包含含铜农药。这些缺点,他们破坏环境而电阻还可以开发。为了寻找一种替代品,沃尔夫冈Tremel教授的研究小组决定模拟建立的防御机制受雇于藻类和二氧化铈纳米颗粒能有效防止污染。这一发现可能有助于开发新的保护膜,更比船体涂料在使用中对环境有害。

海洋藻类利用次级代谢产品为了为自己提供一种化学防御微生物和捕食者。这些卤代次生代谢物专门防止细菌生物膜,其他藻类,甚至藤壶成为大型藻类的形成和发展中,海绵和其他动物。卤代化合物产生的红色海藻Delisea pulchra,例如,抑制细菌污染但既没有毒性,也没有增长减速。相反,他们破坏所谓群体感应,我。e,系统使用的细菌与信使物质的帮助,导致生物膜的形成。卤代化合物合成了海藻的结构类似于这些物质,所以他们导致细菌受体的封锁和抑制细菌生物膜形成基因调控的切换。这种形式的干扰细菌制药感兴趣的基因调控也是众所周知,致病菌可以保护自己免受攻击的免疫系统和抗生素在生物膜形成的影响,例如上皮细胞的呼吸系统。

Mainz-based团队使用的化学家二氧化铈纳米颗粒来模拟这个过程自然防御。“现场测试表明,二氧化铈是一个生态可接受的替代赤铜矿,物质被用作抗微生物剂和硫氰酸铜和铜吡啶在防污涂料浓度高达50%,”沃尔夫冈Tremel教授解释一起进行研究所的无机化学和分析化学。但这样的铜化合物都是有毒的,在环境中积累。这就是为什么有些国家,如加拿大和丹麦,实施严格限制使用铜基防污涂料。

“所有的现代汽车使用二氧化铈催化转换器。补充道,“无毒,化学性质非常稳定的Karoline Herget,谁写的她的博士论文。她相信二氧化铈是一种实用和具有成本效益的替代传统的农药。

二氧化铈的氧化铈稀土元素和稀土金属的萃取过程的副产品。尽管属于稀土元素的家庭,铈本身不是特别稀缺。其成本因此可比的赤铜矿(铜(I)氧化物),尽管它是有效的数量要低得多。“我们这里是一个环境兼容的组件的新一代的防污涂料,模拟海洋生物使用的自然防御系统。重要的是它不仅是有效的在实验室条件下实际使用时也在水生环境中,”Herget总结道。钢面板与氧化铈涂料可以暴露在海水中周而不致被细菌、藻类、软体动物或藤壶。参考样品与常规水基涂料开发大规模的污染在同一时间内。

生物膜在几乎无处不在。他们存在于饮用水管道和澄清植物,在地下水,水过滤和冷却系统,在几乎所有的表面如食品包装、门把手、按钮,键盘,和其他元素制成的塑料,当涉及到医学,他们也在导管管开发。主要问题与打击这些使用农药和抗生素耐药性的发展的风险。这个缺点可以有效地规避以环保的方式运用二氧化铈粒子的表面涂层。这一创新技术因而具有潜在应用领域的船和外墙涂料、屋顶覆盖物,户外纺织品、聚合物膜用于海水淡化、附件用于水产养殖,在很多塑料组件。

与巴斯夫的研究项目进行合作,和结果已经发表在《华尔街日报》先进材料188金宝搏bet官网。