新一代海洋防污涂层的功能设计
编号:209
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更新:2025-04-17 14:03:49 浏览:13次
口头报告
摘要
海洋生物污损是海洋工程材料服役中面临的世纪性难题,开发无毒高效的防污涂层事关能源、环境、国防等国家重大需求,但是现阶段的防污涂层往往存在毒性高、防污期效短、功能单一等难题。受到天然生物被膜的自调节解体过程的启发,首次开发出一种基于铜离子与D型氨基酸功能单元的手性金属有机框架(MOF)涂层,诱发生物被膜分解和微生物杀灭的逐步、高效防污过程。该研究首先构筑一种简便通用的无定形金属多酚网络,稳定锚定具有杀菌功能的铜离子。进一步,以此为成核位点通过手性氨基酸快速矿化过程,实现具有独特共形结构的MOF纳米铠甲均匀、牢固、普适地生长在不同材质与形貌的基底表面。D型氨基酸的引入赋予涂层广谱的生物被膜解体信号功能,可大幅度增强基于铜催化的化学动力学杀菌和MOF微纳结构机械杀菌的效果。基于该协同机制,该涂层在广谱杀灭游离细菌、抑制生物被膜形成、根除成熟生物被膜方面具有显著优势,并得到RNA测序转录组学的充分证明。此外,该MOF涂层独特的光致发光特性可有效抑制海洋微藻的表面定殖。该工作为手性诱发抗菌行为研究开辟了全新视角,为开新一代抗生物污损涂层开发提供了重要参考。
关键词
海洋生物污损,微生物腐蚀,金属有机框架材料
稿件作者
李祥宇
东北大学
徐大可
东北大学
王福会
东北大学
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