IT之家 2 月 8 日消息，生物污損問(wèn)題對(duì)海洋資源開(kāi)發(fā)和海事活動(dòng)構(gòu)成了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，因此，開(kāi)發(fā)綠色且持久的海洋防污材料顯得尤為迫切。
中國(guó)科學(xué)院海洋研究所宣布在綠色合成光催化防污材料方向取得重大突破，成功利用廢棄咖啡渣制備出新型多孔泡沫結(jié)構(gòu)二氧化鈰（CeO2）光催化劑。
相關(guān)成果發(fā)表在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊 Separation and Purification Technology 上。這一創(chuàng)新成果為海洋生物污損防治提供了綠色高效的解決方案，有望顯著提升我國(guó)海洋工程裝備的使用壽命。
IT之家注：綠色合成技術(shù)是一種在不依賴有毒有害物質(zhì)和高能耗條件下，合成及生產(chǎn)有機(jī)與無(wú)機(jī)物質(zhì)的技術(shù)體系。
本研究首次利用廢棄咖啡渣作為原料，通過(guò)綠色合成途徑制備了高效的光催化劑 —— 二氧化鈰。所得到的二氧化鈰材料呈現(xiàn)出多孔泡沫結(jié)構(gòu)，擁有較大的比表面積，能夠有效吸附細(xì)菌，并將太陽(yáng)能高效地轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。
與傳統(tǒng)合成方法制備的二氧化鈰光催化劑相比，這種泡沫狀二氧化鈰對(duì)革蘭氏陽(yáng)性和陰性細(xì)菌均展現(xiàn)出優(yōu)異的殺菌效果。這項(xiàng)研究不僅為制備光催化海洋防污損涂料提供了一種綠色且工業(yè)化的生產(chǎn)光催化劑的新方法，而且降低了環(huán)境污染和成本，為開(kāi)發(fā)綠色光催化海洋防污涂料奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
研究人員發(fā)現(xiàn)，咖啡渣中含有的帕拉黃嘌呤、可可堿和茶堿等代謝產(chǎn)物，具有良好的還原性和封端性，可以用于輔助合成二氧化鈰（CeO2）光催化劑。
研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)一系列實(shí)驗(yàn)，成功將咖啡渣轉(zhuǎn)化為多孔泡沫結(jié)構(gòu)的 CeO2 光催化劑。這種新型催化劑具有比表面積大、孔隙率高等優(yōu)點(diǎn)，能夠高效吸附細(xì)菌，并將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，從而實(shí)現(xiàn)光催化殺菌。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，這種多孔泡沫狀 CeO2 對(duì)革蘭氏陽(yáng)性菌和陰性菌均有較高的催化殺滅效果，且殺菌性能優(yōu)于其他同類材料。目前，該催化劑已完成實(shí)驗(yàn)室防污試驗(yàn)，研究團(tuán)隊(duì)正在開(kāi)發(fā)用于海洋工程裝備的防污涂料。
未來(lái)，研究團(tuán)隊(duì)將繼續(xù)優(yōu)化合成過(guò)程，并致力于將泡沫多孔型光催化劑應(yīng)用于防污防腐涂料的開(kāi)發(fā)，以期研制出可用于實(shí)際海工設(shè)備設(shè)施的綠色長(zhǎng)效海洋防污涂料。
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