نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار شیمی، دانشگاه علوم دریایی امام خمینی (ره) و دانشگاه علوم پزشکی اجا

2 دانشیار بیولوژی دریا، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران-شمال، دانشکده علوم و فنون دریایی

3 دانشجوی کارشناسی ارشد شیمی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد بابُل، دانشکده علوم، بخش شیمی

4 دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران-شمال؛ دانشگاه علوم پزشکی اجا، دانشکده پزشکی، دپارتمان سم‏شناسی، آزمایشگاه بیومتریال.

چکیده

یکی از مشکلات اساسی در توسعه‏ی صنایع دریایی، تجمع ناخواسته برخی از میکروارگانیسم‌ها، گیاهان و جانوران دریایی بر روی شناورهای سطحی و سایر سازه‌های غوطه‌ور در آب است. این پدیده، باعث بروز مشکلاتی از قبیل خوردگی بدنه، کاهش سرعت، افزایش سوخت، افزایش دفعات پهلوگیری جهت تمیزکاری شده که در نهایت منجر به تحمیل هزینه‌های گزاف به این صنعت می‏شود. یکی از راه‌های مؤثر در مقابله با این پدیده، استفاده از پوشش‌هایی است که از لحاظ اقتصادی مقرون به‌صرفه بوده و مخاطرات زیست‏محیطی کم‏تری نیز داشته باشند. در بخشی از مطالعات ما، برای اولین‏بار یک کمپلکس فلزی پلیمری حاوی یون‏های نقره و آهن ساخته شد و به‏روش‏های متعارف از قبیل (NMR Spectroscopy، Mass Spectrometry، IR Spectroscopy، بلورشناسی به‏روش تفرق اشعه ایکس تک-بلور و آنالیز عنصری) شناسایی گردید. با توجه به ساختار شیمیایی آن در مقایسه با سایر ترکیبات ضدچسبنده موجود در بازار، به‏لحاظ شرایط مورد اشاره در بالا، از قابلیت‏های بالاتری برخوردار است. در این مقاله، نحوه سنتز و شناسایی این‏دسته از ترکیبات مورد بررسی قرار می‏گیرد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Synthesis and Characterization of Inorganic Complex Polymers Containing Silver Ion With a Great Potential for a New Generation of Antifoulings

نویسندگان [English]

  • Ramin Zibaseresht 1
  • Aria Ardalan 2
  • Zohreh Davoudi 3
  • Parto Karimi 4

1 Associate Professor in Chemistry, Maritime University of Imam Khomeini- AJA University of Medical Sciences

2 Associate Professor, Faculty of Marine Sciences and Technology, Islamic Azad University- North Tehran Branch, Tehran. Iran

3 MSc Student in Chemistry, Department of Chemistry, Faculty of Sciences, Islamic Azad University- Babol Branch, Babol, Iran

4 Department of Chemistry, Faculty of Sciences, Islamic Azad University- North Tehran Branch, Tehran. Iran; Research Assistant, Biomaterial Laboratory, Department of Toxicology, Faculty of Medicine, AJA University of Medical Sciences, Tehran, Iran

چکیده [English]

A major problem in the development of the maritime industries is the unpleasant accumulation of some sea micro-organisms, plants and other sea species on the surfaces of ships and other floated sea constructions. This phenomenon, as a result, has caused some damages to the maritime industries by increasing the maintenance expenses due to corrosion, lowering the speed of the ships, increasing the use of fuel, increasing the docking, and so forth. One of the most efficient ways to overcome this problem is the use of coatings which from the economy as well as the environment crisis point of views fulfill the international standards. In part of our study, for the first time, a polymeric metal complex containing silver(I) and iron(II) ions was synthesized and characterized using the conventional methods such as NMR spectroscopy, Electrospray Ionization Mass Spectrometry, UV-vis Spectrophotometry, single X-ray Crystallography and elemental analysis. Considering the chemical structure of the obtained metal complex, one can conclude that this compound has a great potential to use as an efficient biofouling material in the formulation for marine coatings. In this paper, we report the synthesis and characterization of such class of compounds.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Antifouling
  • Biofouling
  • Inorganic Polymers
  • Metal Complexes
  • Silver

[1]     Stefan, O., “Controlled Release of Environmentally Friendly Antifouling Agents From Marine Coatings," PhD Thesis, Technical University of Denmark, Copenhagen, 2009.

[2]     Lagersson, N. C., Garm A., and Høeg, J. T., “Notes on the Ultrastructure of the Setae on the Fourth Antennulary Segment of the Balanus Amphitrite Cyprid (Crustacea: Cirripedia: Thoracica”, J Mar Biol Ass UK, Vol. 83, pp. 361–363, 2003.

[3]     Lagersson N. C. and Høeg, J. T., “Settlement Behavior and Antennulary Biomechanics in Cypris Larvae of Balanus Amphitrite (Crustacea: Thecostraca: Cirripedia)”, Marine Biological Association of the UK, Vol. 141, pp. 513-526, 2002.

[4]     Prendergasta, G. S., Zurn, C. M., Bers, V., Hansson, R. M. and Thomason, J. C., “Field-Based Video Observations of wild Barnacle Cyprid Behaviour in Response to Textural and Chemical Settlement cues”, Biofouling, Vol. 24, pp. 449-459, 2008.

[5]     Crisp, D. J., “Territorial Behaviour in Barnacle Settlement”, Experimental Biology, Vol. 38, pp. 429-446, 1960.

[6]     Phang, I. Y., Aldred, N., Ling, X. Y., Huskins, J., Clare A. S. and Vancso, G. J., “Atomic Force Microscopy of the Morphology and Mechanical Behaviour of Barnacle Cyprid Footprint Proteins at the Nanoscale”, Royal Society Interface, Vol. 7, pp. 285-296, 2010.

[7]     Aldred, N. and Clare, A. S., “The Adhesive Strategies of Cyprids and Development of Barnacle-Resistant Marine Coatings”, Biofouling, Vol. 24, pp. 351-363, 2008.

[8]     Walker, G. and Mar. J., Biological Adhesives, pp. 429-435, 1972.

[9]     Kamino, K., Biological Adhesives, pp. 145 – 166, 2006.

[10]  Kyte J. and Doolittle, R. F. Mol. J., Biological Adhesives, Vol. 157, pp. 105 – 132, 1982.

[11]  Maureen, E. C. and Robert, L. F., “The Influence of Low Surface Energy Materials on Bioadhesion - A Review”, International Biodeterioration & Biodegradation, Vol. 34, pp. 333-348, 1994.

[12]  Walt, D. R., Smulow, J. B. and Turesky, S. S., “The Effect of Gravity on Initial Microbial Adhesion”, Colloid Interface Science, Vol. 107, pp. 334–336, 1985.

[13]  Abarzua, S. and Jakubowski, S., “Biotechnological Investigation For the Prevention of Biofouling I. Biological and Biochemical Principles for the prevention of Biofouling”, Marine Ecology Progress Series, Vol. 123, pp. 301-312, 1995.

[14]  Stoodley, P., Sauer K. and Davies, D. G., “Biofilms as Complex Differentiated communities”, Annual Review of Microbiology, Vol. 56, pp. 187-209, 2002.

[15]  Kiorboe, T., “Turbulence Phytoplankton Cell Size, and the Structure of pelagic food webs”, Advances in Marine Biology, Vol. 29, pp. 1-72, 1993.

[16]  Finlay, J. A., Callow M. E. and Ista, L. K., “Adhesion Strength of Settled Spores of the Green Alga Enteromorpha and the Diatom amphora”, Integrative and Comparative Biology, Vol. 42, pp. 1116-1122, 2002.

[17]  Kellar, A., Yiching, A. L. and Tonia, S. H., “Adhesive Force of a Single Gecko Foot-Hair”, Nature, Vol. 405, pp. 681-685, 2000.

[18]  John, M., “A Comparison of the Value of Various Flagellates and Diatoms as food for Barnacle Larvae”, ICES Journal of Marine Science, pp, 187-175, 1963.

[19]  Perrin, D. D. and Armarego, W. L. F., Purification of Laboratory Chemicals, 3rd ed, 1988.