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点击化学在防生物污损中的应用

点击化学在防生物污损中的应用. 王 佳 兴 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 2013 年 9 月 27 日. 报告内容. 引言 点击化学在生物防污中的应用 展望. 1. 2. 3. 引言. 生物污损给我们带来极大的损失. 引言. 目前防生物污损主要方法 1. 添加低毒安全防污剂的涂料 2. 低表面能型防污涂料. 引言. 生物污损大致分为4个阶段: (1)蛋白质、多糖等可溶性有机碳在材料表面吸附形成条件膜; (2)细菌等原核微生物的附着和生物膜的形成; (3)真菌、藻类等生物的附着;

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点击化学在防生物污损中的应用

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Presentation Transcript


  1. 点击化学在防生物污损中的应用 王 佳 兴 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 2013年9月27日

  2. 报告内容 引言 点击化学在生物防污中的应用 展望 1 2 3

  3. 引言 生物污损给我们带来极大的损失

  4. 引言 • 目前防生物污损主要方法 1.添加低毒安全防污剂的涂料 2.低表面能型防污涂料

  5. 引言 生物污损大致分为4个阶段: (1)蛋白质、多糖等可溶性有机碳在材料表面吸附形成条件膜; (2)细菌等原核微生物的附着和生物膜的形成; (3)真菌、藻类等生物的附着; (4)大型污损生物藤壶、牡蛎、贻贝等的附着。诸多研究结果表明,生物污损发展的前一阶段对后续阶段生物的附着有重要影响,因此对材料表面初期污损的防控至关重要[1] 1. Jain A,Bhosle NB.[J].Biofouling,2009,(25):13-19

  6. 引言 化学家们将“click chemistry”称为“点击化学”,“点击”一词形象地将该反应过程描述为像点击鼠标一样快捷且高效,它可以将分子片段有效地链接起来. 概括起来,点击化学具有以下几个显著特征 ( 1) 反应过程简单、高效且具有选择性; ( 2) 反应条件温和,一般不需要进行基团保护; ( 3) 起始原料比较容易获得; ( 4) 反应后处理及产物分离简便、副产物对环境友好; ( 5) 反应符合原子经济性要求,产率几乎可达100% ; ( 6) 反应可以在水相中进行,适用于生物体系改性.

  7. 引言

  8. 应 用 Schematic Illustration of the Preparation of Antifouling and Antibacterial Polymer Multilayer Coatings via LBL Click Deposition Biomacromolecules 2012, 13, 2769−2780

  9. SEM images of the (a) pristine SS, (b) SS-PPEGMA1, (c) SS-PMETA2, (d) SS-PPEGMA5, (e) SS-PMETA10, (f) SS-PPEGMA11, (g) SSMix,and (h) aged SS-PPEGMA11 surfaces after exposure to Pseudomonas sp. NCIMB 2021 (107 cells/ml) for 24 h. (Aged substrate: immersion infiltered seawater for 30 days). Biomacromolecules 2012, 13, 2769−2780

  10. Fluorescence microscopy images of the (a,b) pristine SS, (c,d) SS-PMETA10, (e,f) SS-PPEGMA11, (g,h) SS-Mix, and (i,j) aged SSPPEGMA11surfaces after exposure to Pseudomonas sp. NCIMB 2021 (107 cells/ml) for 24 h. Scale bar: 50 μm. (Aged substrate: immersion in filteredseawater for 30 days). Biomacromolecules 2012, 13, 2769−2780

  11. 应 用 Number of viable adherent bacterial cells after exposure toPseudomonas sp. NCIMB 2021 (107 cells/ml) for 24 h. The cellnumber was determined by the spread plate method. Each error barrepresents the standard deviation calculated from three replicates.

  12. 应 用 Barnacle Cement as Surface Anchor for “Clicking” of Antifouling and Antimicrobial Polymer Brushes on Stainless Steel Biomacromolecules 2013, 14, 2041−2051

  13. Biomacromolecules 2013, 14, 2041−2051

  14. 应 用 Relative fluorescence intensities and respective fluorescencemicroscopy images of the SS-PMPC, SS-PPEGMA, and SS-PPFSsurfaces after exposure to 0.5 mg/mL BSA-FITC solution for 1 h.Scale bar: 100 μm. Biomacromolecules 2013, 14, 2041−2051

  15. Scanning electron microscopy (SEM) images of the (a, b) pristine SS, (c, d) SS-PMPC, (e, f) SS-PHEAA, and (g, h) SS-PMETA surfacesafter exposure to E. coli (5 × 107 cells/mL; a, c, e, and g) and S. epidermidis (5 × 107 cells/mL; b, d, f, and h) for 4 h. Biomacromolecules 2013, 14, 2041−2051

  16. 应 用 Biomacromolecules 2013, 14, 2041−2051

  17. 应 用 杨木泉等: 两亲性PS-b-PEG 嵌段共聚物刷的合成及响应行为

  18. 展望 1.发展其他双烯体与亲双烯体的体系,进一步拓展研究对象。而基于Diels-Alder 反应对环境的耐受力,我们可以尝试寻找其他各种有机反应,以寻求与包括Diels-Alder 反应在内的Click 化学反应都正交的高效反应,以期将其用于“一锅法”的高分子合成。藉此能够更大程度上方便、高效地合成特殊结构高分子。

  19. 展望 2.巯基化合物和双键或叁键单体的类型及分子结构对交联网络材料性能的影响目前的研究不足, 缺乏巯基化合物和双键单体分子结构和材料性能之间的关系, 是交联网络制备的研究重点

  20. 谢 谢

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