Design and Development of Fluorinated and Biocide-Free Sol-Gel Based Hybrid Functional Coatings for Anti-Biofouling/Foul-Release Activity

Sfameni S.; Rando G.; Galletta M.; Ielo I.; Brucale M.; De Leo F.; Cardiano P.; Cappello S.; Visco A.; Trovato V.; Urzi C.; Plutino M.R.;

Biofouling has destructive effects on shipping and leisure vessels, thus producing severe problems for marine and naval sectors due to corrosion with consequent elevated fuel consumption and higher maintenance costs. The development of anti-fouling or fouling release coatings creates deterrent surfaces that prevent the initial settlement of microorganisms. In this regard, new silica-based materials were prepared using two alkoxysilane cross-linkers containing epoxy and amine groups (i.e., 3-Glycidyloxypropyltrimethoxysilane and 3-aminopropyltriethoxysilane, respectively), in combination with two functional fluoro-silane (i.e., 3,3,3-trifluoropropyl-trimethoxysilane and glycidyl-2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9-hexadecafluorononylether) featuring well-known hydro repellent and anti-corrosion properties. As a matter of fact, the co-condensation of alkoxysilane featuring epoxide and amine ends, also mixed with two opportune long chain and short chain perfluorosilane precursors, allows getting stable amphiphilic, non-toxic, fouling release coatings. The sol-gel mixtures on coated glass slides were fully characterized by FT-IR spectroscopy, while the morphology was studied by scanning electron microscopy (SEM), and atomic force microscopy (AFM). The fouling release properties were evaluated through tests on treated glass slides in different microbial suspensions in seawater-based mediums and in seawater natural microcosms. The developed fluorinated coatings show suitable antimicrobial activities and low adhesive properties; no biocidal effects were observed for the microorganisms (bacteria).


2022 - Articolo in rivista


GELS 8 (2022): 538. doi:10.3390/gels8090538


Keywords: sol-gel technique, anti-fouling properties, fouling release activity, marine bacteria, non-biocide release, amphiphilic coating


Visualizza il Prodotto


CNR People


ExploRA

Le attività di ricerca dell’Istituto vengono condotte nell’ambito di progetti di ricerca, sviluppo ed innovazione, sia di carattere nazionale che internazionale, a valere su programmi di finanziamento a regia regionale (POR FEAMPA - Programma Operativo Regionale del Fondo Europeo Affari Marittimi Pesca e Acquacoltura e POR FESR - Programma Operativo Regionale del Fondo Europeo di Sviluppo Regionale) o ministeriale (PRIN – Progetti di rilevante interesse nazionale, PNRA - Programma nazionale di ricerca in Antartide, PO FEAMPA - Programma Operativo Nazionale Fondo Europeo Affari Marittimi Pesca e Acquacoltura), programmi per la Cooperazione Territoriale Europea (Interreg), programmi di finanziamento diretto della Commissione Europea (Horizon2020 ed Horizon Europe, Life, JPI - Joint Programming Initiatives, ERA-NET Cofund) ed iniziative di collaborazione tematica gestite da organizzazioni internazionali quali, ad esempio, la FAO – GFCM (General Fisheries Commission for the Mediterranean). L’Istituto sviluppa anche progetti finanziati nell’ambito di collaborazioni con imprese private nei settori della blue economy nonché del trasferimento tecnologico e dei risultati della ricerca. I progetti di ricerca, prevalentemente di carattere collaborativo, vengono sviluppati attraverso un’ampia rete di partner che includono la maggiori Istituzioni di Ricerca ed Università italiane ed estere.

SCOPRI DI PIÙ
error: Content is protected !!