基于氧化石墨（GrO）的聚乙烯复合材料作为水产养殖和海洋可再生能源领域的防污材料

《Advanced Engineering Materials》：Graphite Oxide (GrO)-Based Polyethylene Composites as Antifouling Materials for Aquaculture and Marine Renewable Energy

海洋工程结构防污材料研究：基于石墨烯氧化物（GrO）改性的LLDPE复合材料在 splash和submerged条件下的生物污垢控制效果显著，5 wt% GrO改性材料使污垢减少305%（p<0.05），验证了其在养殖场和海洋能系统中的应用潜力。

　　

摘要

用于水产养殖场和海上可再生能源系统的海洋结构经常受到生物污损的影响，即微生物、藻类和无脊椎动物在浸没表面的非意愿性积累，这会增加维护成本并降低运行效率。本研究开发了一种基于LLDPE基材并添加氧化石墨（GrO）的抗污材料。氧化石墨是通过用硫酸和磷酸的混合物处理石墨制得的，其中经过中等程度氧化处理的产物被选用于以1%、3%和5%的质量比例掺入聚乙烯基材中。测试面板通过模压这些复合材料制成，随后在两个不同区域（飞溅区0.1米和浸没区0.6米）中暴露于真实海洋环境中，持续时间为12个月。结果表明，含有5%氧化石墨的面板相比未经改性的聚乙烯对照组，其生物污损生物量显著减少，尤其是在飞溅条件下，生物体的附着最为严重。统计分析证实了氧化石墨改性面板与对照组之间存在显著差异（p<0.05），其中PE-5GrO组的生物污损减少了305%。这些发现验证了氧化石墨的抗污效果，并证明了其在水产养殖和海上可再生能源系统中的适用性。未来的研究应关注生态毒性、渗出动力学以及在开阔海况下的机械耐久性。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。