يمكن أن يتسبب التلوث البيولوجي البحري في إتلاف مواد الهندسة البحرية، وتقليل عمر خدمة المواد، والتسبب في خسائر اقتصادية جسيمة وحوادث كارثية. يعد تطبيق الطلاءات المضادة للقاذورات حلاً شائعًا لهذه المشكلة. نظرًا لأن البلدان في جميع أنحاء العالم تولي اهتمامًا متزايدًا بحماية البيئة، فقد أصبح الحد الزمني للحظر الكامل على استخدام العوامل المضادة للحشف على القصدير العضوي وقتًا محددًا. أصبح تطوير عوامل جديدة وفعالة مضادة للحشف على السفن واستخدام عوامل مضادة للحشف على المستوى النانوي هو الشيء الأكثر أهمية بالنسبة للباحثين في مجال الطلاء البحري في مختلف البلدان.

 1) طلاء نانو مضاد للتآكل من سلسلة التيتانيوم

 أ) مواد النانو مثلنانو ثاني أكسيد التيتانيومونانو أكسيد الزنكالمستخدمة في طلاءات التيتانيوم النانوية المضادة للتآكل يمكن استخدامها كعوامل مضادة للبكتيريا غير سامة لجسم الإنسان، ولها نطاق واسع مضاد للبكتيريا، ولها ثبات حراري ممتاز. غالبًا ما تتعرض المواد والطلاءات غير المعدنية المستخدمة في كبائن السفن للرطوبة والمساحات الصغيرة في بيئة سهلة التلوث، خاصة في البيئات البحرية شبه الاستوائية والاستوائية، وتكون عرضة جدًا لنمو العفن والتلوث. يمكن استخدام التأثير المضاد للبكتيريا للمواد النانوية لتحضير مواد وطلاءات جديدة وفعالة مضادة للبكتيريا والفطريات في المقصورة.

 ب) مسحوق النانو تيتانيوم كمادة حشو غير عضوية يمكن أن يحسن الخواص الميكانيكية ومقاومة التآكل لراتنجات الايبوكسي. مسحوق النانو تيتانيوم المستخدم في التجربة له حجم جسيم أقل من 100 نانومتر. أظهرت نتائج الاختبار أن مقاومة التآكل لطلاء مسحوق النانو تيتانيوم المعدل بالإيبوكسي وطلاء مسحوق النانو تيتانيوم المعدل بالبولي أميد قد تم تحسينها بمقدار 1-2 حجم. تحسين عملية تعديل راتنجات الايبوكسي والتشتت. أضف 1% من مسحوق التيتانيوم النانوي المعدل إلى راتنجات الإيبوكسي للحصول على طلاء مسحوق التيتانيوم النانوي المعدل. تظهر نتائج اختبار EIS أن معامل المعاوقة لنهاية التردد المنخفض للطلاء يظل عند 10-9Ω.cm~2 بعد الغمر لمدة 1200 ساعة. إنه أعلى بثلاث مرات من طلاء الإيبوكسي.

 2) نانو أكسيد الزنك

 Nano-ZnO هي مادة ذات مجموعة متنوعة من الخصائص الممتازة وقد تم استخدامها على نطاق واسع في العديد من المجالات. له خصائص مضادة للجراثيم ممتازة ضد البكتيريا. يمكن استخدام عامل اقتران تيتانات HW201 لتعديل سطح أكسيد الزنك النانوي. تُستخدم المواد النانوية المعدلة كمواد مالئة في نظام طلاء راتنجات الإيبوكسي لتحضير ثلاثة أنواع من الطلاءات المضادة للحشف البحري النانوية ذات تأثير مبيد للجراثيم. من خلال البحث، وجد أن تشتت نانو أكسيد الزنك المعدل والCNT والجرافين قد تم تحسينه بشكل كبير.

 3) المواد النانوية القائمة على الكربون

      أنابيب الكربون النانوية (CNT)والجرافين، كمواد كربونية ناشئة، لها خصائص ممتازة، وغير سامة، ولا تلوث البيئة. يتمتع كل من CNT والجرافين بخصائص مبيدة للجراثيم، كما يمكن لـ CNT أيضًا تقليل الطاقة السطحية المحددة للطلاء. استخدم عامل اقتران السيلاني KH602 لتعديل سطح CNT والجرافين لتحسين ثباتهما وتشتتهما في نظام الطلاء. تم استخدام المواد النانوية المعدلة كمواد حشو ليتم دمجها في نظام طلاء راتنجات الايبوكسي لتحضير ثلاثة أنواع من الطلاءات النانوية البحرية المضادة للحشف مع تأثير مبيد للجراثيم. من خلال البحث، وجد أن تشتت نانو أكسيد الزنك المعدل والCNT والجرافين قد تم تحسينه بشكل كبير.

4) المواد النانوية الأساسية المضادة للتآكل والبكتيريا

الاستفادة من خصائص الفضة المضادة للبكتيريا الفائقة وهيكل القشرة المسامية للسيليكا، وتصميم وتجميع النانو Ag-SiO2 ذو الهيكل الأساسي؛ البحث على أساس حركية مبيد الجراثيم وآلية مبيد الجراثيم والأداء المضاد للتآكل، من بينها قلب الفضة الذي يبلغ حجمه 20 نانومتر، وسمك طبقة غلاف السيليكا النانوية حوالي 20-30 نانومتر، والتأثير المضاد للبكتيريا واضح، و أداء التكلفة أعلى.

 5) مادة نانو أكسيد النحاسوز المضادة للحشف

      أكسيد النحاسوز CU2Oهو عامل مضاد للحشف على السفن وله تاريخ طويل من الاستخدام. معدل إطلاق أكسيد النحاسوز بحجم النانو مستقر، مما يمكن أن يحسن الأداء المضاد للحشف على الطلاء. إنه طلاء جيد مضاد للتآكل للسفن. حتى أن بعض الخبراء يتوقعون أن أكسيد النحاس النانوي يمكنه معالجة الملوثات العضوية في البيئة.