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《海南大学》 2017年
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氧化亚铜空心球的制备及其在防海洋污损涂层中的应用

熊杨凯  
【摘要】:众所周知,氧化亚铜作为一种目前效果较好的防污剂被广泛应用于海洋工业之中,虽然氧化亚铜毒性较低,但是在长期应用的情况下会在海洋中大量积累,对海洋环境产生负面影响。因此,研究出一种防污效果好,用量小,并且可以被广泛应用的防污剂势在必行。于是在传统氧化亚铜的基础上,衍生出了氧化亚铜空心球。氧化亚铜空心球不仅具有良好的防污性并且它的特有空心结构可以大大减少氧化亚铜的用量,因此氧化亚铜空心球作为环保型防污剂可以广泛应用于海洋工业之中。本文应用软模板和自模板两种方法制备了氧化亚铜(Cu_20)空心球,并研究了不同反应条件对Cu_20空心球形成的影响。通过应用透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和抑菌抑藻测试等测试方法表征并且探讨了氧化亚铜空心球的抑菌抑藻功能。结果表明:用十六烷基三甲基溴化铵作为软模板并且用水/乙醇/乙二醇作为混合溶剂使粒子聚集成球的软模板法,得到了表面光滑结晶度相对较高的氧化亚铜空心球;而通过奥斯特瓦尔德熟化机理制备的自模板法得到由纳米粒子组成的开口空心氧化亚铜微球。在抑菌试验中,两种空心球浊液浓度为50mg/mL时,其抑菌作用均可达到95%以上,抑菌效果最好。将两种方法制备的氧化亚铜空心球作为防污剂和含氟嵌段共聚树脂(SBF)改性树脂混合,获得两种防污杂化涂层,并且加入商业Cu_20掺入涂层作为对照组。通过SEM分析了涂层形貌,在抗藻附着试验中,软模板和自模板法制作的Cu20空心球掺杂的杂化涂层表面基本没有藻类附着,表明有良好的防污性能,其防污性能优于掺杂了两倍商业氧化亚铜的涂层。在接触角试验中,掺杂了 Cu_20的接触角均变大,并且在涂层表面形成荷叶状纳微结构,其中软模板法制作的氧化亚铜空心球杂化涂层的接触角最大,由99°变为125°。在浸泡过程中,掺杂了两种方法制备的Cu_20空心球的杂化涂层表面形成不同特殊形貌,并且疏水性改变,这是加入少量软/自模板法制备的Cu_20空心球就能获得较好防污效果的原因。
【学位授予单位】:海南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TQ131.21;X55

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