聚 (N) 异甲胺) 纳米水凝涂层,以限制饮用水分配系统中的微生物粘附:稳定性和优化
Rodrigo B Nobre1,2, Olga Sójka1, Henny C van der Mei3
1European Centre of Excellence for Sustainable Water Technology, Wetsus, Leeuwarden 8911 MA, The Netherlands.
ACS applied engineering materials
|March 5, 2026
概括
一种用于饮用水管道的新型纳米水凝涂层显示出极好的稳定性,并显著降低了微生物粘附,为防止饮用水分配系统中生物膜形成提供了一个有希望的解决方案.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 环境工程 环境工程
- 微生物学 微生物学
背景情况:
- 饮用水配送系统 (DWDS) 中生物膜的形成损害了水质和基础设施.
- 现有的纳米水凝涂层显示出抗粘性,但缺乏可扩展的应用和稳定性数据.
- 聚乙烯 (PVC) 管道在DWDS中被广泛使用.
研究的目的:
- 在PVC管道上优化聚N-异甲胺 (PNIPAM) 纳米水凝的涂层程序.
- 为了评估PNIPAM纳米水凝涂层在各种饮用水条件下的稳定性.
- 在实验室规模的DWDS中评估涂层在防止微生物粘附方面的有效性.
主要方法:
- 对PVC管道进行优化涂层程序的开发.
- 加快压力测试 (温度,pH,盐,表面活性剂) 使用SEM,AFM和接触角测量.
- 在实验室规模的DWDS中进行了为期35天的再循环实验,以测试微生物粘附性.
主要成果:
- PNIPAM纳米水凝涂层在广泛的pH值 (1.5-13.5),温度 (4-70°C) 和盐度 (0.1-6000毫米) 中表现出高稳定性.
- 在高表面活性剂度超过临界细胞度时,观察到轻微的不稳定性.
- 在DWDS条件下,涂层在35天内保持稳定,使微生物粘附率降低了80%以上.
结论:
- 优化的PNIPAM纳米水凝涂层是一种稳定且可扩展的解决方案,用于减少DWDS中的微生物粘附.
- 这种涂层为生物膜控制的消毒处理提供了一个有希望的替代品或补充.
- 纳米水凝的稳定性表明DWDS之外的潜在应用.
