Artist's impression van door HOBr geperforeerde micro-organismen.

Nanodraadjes van vanadiumpentoxide zijn een probaat middel om aangroei van scheepsrompen tegen te gaan. En ze zijn lang niet zo slecht voor het milieu als de koper- en organotinverbindingen die in de huidige anti-aangroeicoatings zitten, melden UvA-onderzoeker Ron Wever en collega’s in Nature Nanotechnology.

Het idee is dat het vanadiumpentoxide (V2O5) een reactie katalyseert tussen bromide-ionen (Br-), die van nature in zeewater zitten, met waterstofperoxide (H2O2) dat in kleine hoeveelheden ontstaat door de inwerking van zonlicht op het water. Het reactieproduct is hypobromigzuur, HOBr, een stof die voor de meeste micro-organismen uitermate toxisch is.

Eventueel kan V2O5 ook met alleen H2O2 reageren. Dan ontstaat singletzuurstof (1O2) waar bacteriën óók erg slecht tegen kunnen.

Hetzelfde trucje wordt in de vrije natuur uitgehaald door sommige algensoorten. Die katalyseren de reactie met vanadiumhoudende enzymen, zogeheten vanadium haloperoxidasen. Wever bestudeert die enzymen al 25 jaar, en probeerde eerder al om aangroeiwerende ‘antifouling’-coatings te maken die met zo’n enzym waren verrijkt.

Wever was er al achter dat vanadiumoxide (VO43-) de eigenlijke katalysator is. Collega-onderzoekers uit het Duitse Mainz ontdekten vervolgens dat je ook het omringende enzym kunt weglaten. V2O5-nanodraadjes blijken namelijk dezelfde katalytische activiteit te vertonen.

Die draadjes in een coating verwerken is dan een logische vervolgstap. De onderzoekers hebben er al een paar roestvaststalen platen mee gecoat die ze onder een boot hingen. Na 9 weken was er nog geen levende bacterie op te bespeuren.

Aangezien de nanodraadjes nauwelijks in water oplossen en vanadium sowieso een natuurlijk bestanddeel van zeewater is, zou de schade voor het milieu daarbij heel erg mee moeten vallen.

bron: UvA, Nature Nanotechnology

Onderwerpen