[发明专利]铜基纤维表面的CuO-Ag协同防污剂及其制法与应用在审
申请号: | 202210275527.X | 申请日: | 2022-03-18 |
公开(公告)号: | CN114717838A | 公开(公告)日: | 2022-07-08 |
发明(设计)人: | 赵文杰;严明龙;王立平;吴英豪;蓝席建 | 申请(专利权)人: | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 |
主分类号: | D06M11/42 | 分类号: | D06M11/42;D06M11/83;C09D163/00;C09D5/16;D06M101/40 |
代理公司: | 南京利丰知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 32256 | 代理人: | 王茹;王锋 |
地址: | 315201 浙江*** | 国省代码: | 浙江;33 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 纤维 表面 cuo ag 协同 防污 及其 制法 应用 | ||
本发明公开了一种铜基纤维表面的CuO‑Ag协同防污剂及其制法与应用。所述制备方法包括:提供铜基纤维;将所述铜基纤维置于碱性溶液中反应,在所述铜基纤维表面原位生长CuO纳米线,从而获得具有CuO纳米线的铜基纤维;以及,将所述具有CuO纳米线的铜基纤维置于Ag离子溶液中进行置换反应,在所述具有CuO纳米线的铜基纤维的表面制得Ag纳米片,获得铜基纤维表面的CuO‑Ag协同防污剂。本发明采用原位生长的方式在铜基纤维表面制备CuO‑Ag协同防污剂,该制法原料易取、实施工艺简单、流程可控、防污剂中的CuO和Ag比例可调节,防污效果优异,具有推广和应用价值。
技术领域
本发明属于防污技术领域,具体涉及一种铜基纤维表面的CuO-Ag协同防污剂及其制法与应用。
背景技术
海洋污损生物的防除一直是船舶、海洋工程人员和生物学工作者十分关注的问题。船舶附着海生物后将明显增加表面摩擦阻力、降低船速、增加油耗和进坞维修次数。目前,对于防止海洋生物污损普遍采用的方法是涂刷防污涂料。然而,防污涂料也存在着诸多缺陷,比如防污期效较短、漆膜强度不理想。
在防污涂层中添加防污剂是增强防污效果和提高防污期效的常用方式,含铜防污剂是使用历史最悠久、可以同时满足防污要求和环境要求的防污剂之一。有机锡化合物涂料被禁用后,含铜防污剂在防污涂料中的用量显著上升,在防污涂料的发展进程中发挥着重要作用。含铜防污剂在海水中会发生分解产生铜离子,而溶解于海水中的铜离子能使生物赖以生存的酶失去活性,进而杀死污损生物。尽管含铜防污剂具有较广谱的防污性,但需要在较高铜离子的浓度下才具有良好的防污能力,对环境造成负担。纳米银也是一种优异的常用抗菌材料,少量银离子即可对各类微生物的生长具有明显的抑制作用,在抗菌防污领域潜力巨大,如专利CN109943898A公开了一种抗菌纳米纤维或母粒及其制备方法和应用,其纳米纤维就包括纳米银纤维。另外,纳米CuO和纳米Ag相互黏连形成的CuO-Ag异质结是一种光催化材料,这类光催化材料在日光的照射下会改变材料表面上的电荷分布,继而抑制污损生物的生长。因此选择CuO-Ag作为复合防污剂有望获得良好的防污效果。
海洋防污涂层对防污能力和漆膜强度都具有很高的需求,而纤维增强树脂涂层是提高漆膜强度的最有效方式之一,因此,在纤维表面上负载CuO-Ag协同防污剂,并将其添加到防污涂料中将同时达到增强涂层防污能力和提高漆膜强度的目的。而以铜纤维作为载体,以铜纤维作为铜源,在其表面上原位生长纳米CuO-Ag协同防污剂,利用啮合效应,可有效提高防污剂在纤维表面上的粘结强度,进而增强漆膜的自身强度。但目前,缺乏在铜基纤维表面上原位生长CuO-Ag协同防污剂的有效方法,这极大地限制了该类高效防污剂的应用。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种铜基纤维表面的CuO-Ag协同防污剂及其制法与应用,以克服现有技术的不足。
为实现前述发明目的,本发明采用的技术方案包括:
本发明实施例提供了一种铜基纤维表面的CuO-Ag协同防污剂的制备方法,其包括:
提供铜基纤维;
将所述铜基纤维置于碱性溶液中反应,在所述铜基纤维表面原位生长CuO纳米线,从而获得具有CuO纳米线的铜基纤维;
以及,将所述具有CuO纳米线的铜基纤维置于Ag离子溶液中进行置换反应,在所述具有CuO纳米线的铜基纤维的表面制得Ag纳米片,获得铜基纤维表面的CuO-Ag协同防污剂。
本发明实施例还提供了前述方法制备的铜基纤维表面的CuO-Ag协同防污剂,所述CuO-Ag协同防污剂中CuO纳米线的含量为30~95wt%,Ag纳米片的含量为5~70wt%。
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