ee

Този нов метод на полимеризация отваря вратата към по-ефективни покрития против замърсяване

Натрупването на микроорганизми на повърхността е предизвикателство както за корабоплаването, така и за биомедицинската индустрия. Някои популярни полимерни покрития против замърсяване претърпяват окислително разграждане в морската вода, което ги прави неефективни във времето. Амфотерен йон (молекули с отрицателни и положителни заряди и нетен заряд от нула) полимерни покрития, подобни на килими с полимерни вериги, привлякоха вниманието като потенциални алтернативи, но в момента трябва да се отглеждат в инертна среда без вода или въздух. Това им пречи да се нанасят върху големи площи.

Екип, ръководен от Сатясан Каряна от Института по химически и инженерни науки A * STAR, откри как да се приготвят амфотерни полимерни покрития във вода, стайна температура и въздух, което ще им позволи да се използват в много по-широк мащаб.

"Това беше случайно откритие", обяснява Жана. Екипът му се опитва да направи амфотерни полимерни покрития, използвайки широко използван метод, наречен атомно-трансферна радикална полимеризация, когато разбра, че някои реакции не водят до желания продукт. Амин е открит неочаквано в краят на полимерната верига като лиганд върху катализатора, използван в реакцията. "Ще отнеме известно време и поредица от експерименти, за да разгадаем мистерията [как е стигнала там]", обяснява Жана.

Кинетичните наблюдения, ядрено-магнитната резонансна спектроскопия (ЯМР) и други анализи показват, че амините инициират полимеризация чрез анионни механизми. Тези така наречени анионни полимеризации не са устойчиви на вода, метанол или въздух, но полимерите на Яна растат в присъствието и на трите, карайки екипа да се съмнява в техните открития. Те се обърнаха към компютърни модели, за да видят какво се случва.

„Изчисленията на теорията за функционалността на плътността потвърждават предложения механизъм на анионна полимеризация - каза той. - Това е първият пример за полимеризация на анионни разтвори на етиленови мономери във водна среда при атмосферни аеробни условия.“

Понастоящем екипът му използва този метод за синтезиране на полимерни покрития от четири амфотерни мономера и редица анионни инициатори, някои от които не са амини. “В бъдеще ще използваме този метод за създаване на устойчиви на биофилт полимерни слоеве върху големи повърхности като се използват спрей или импрегниращи методи ", казва Жана. Те също така планират да проучат противообрастващите ефекти на покритията в морски и биомедицински приложения.

 


Време за публикуване: март 18-2021