笃行团队与合作者设计了基于超双疏表面与抗菌纳米粒子的梯度防污涂层

2026-02-11 14:12:51 作者：笃行催化与功能涂层来源：笃行催化与功能涂层分享至：

海洋生物污损是一种典型的生物污染，即海洋生物在水下装备设施表面的有害沉降和积聚，已经成为影响海上运输和水下设备操作性能的全球性问题。目前主要依靠表面工程涂层作为防御手段，主流防污剂产品由铜（Cu）化合物组成（如CuO和CuO₂或有机化合物（如铜黄铁矿），其主要原理是通过在海水中水解和抛光，从涂层中释放出Cu²⁺，从而抑制海洋生物的附着。然而，铜离子的过量释放不仅会对海洋环境造成严重污染，还会造成涂层的有效防污时间短、维护成本高等问题。

基于此，中山大学笃行催化与功能涂层团队与海油发展珠海管道工程有限公司研发团队、中山大学化学工程与技术学院李亚楠老师和刘宇老师合作，提出了基于超双疏表面与抗菌纳米粒子的梯度防污涂层设计思路（图1）。所设计的 CuO-SiO₂/APTES@PFDTES超双疏表面既能通过超双疏性防止初始生物污染，还能通过纳米铜氧化物中的铜离子释放实现持续的抗菌活性。同时，该多级结构还能通过表面屏障效应延缓Cu²⁺释放。因此，该设计思路不仅可以减少铜离子的过量释放污染问题，还有望延长防污涂层的有效使用时间。

图1超双疏CuO-SiO₂/APTES@PFDTES涂层梯度防污机制示意图[1]

该工作近期发表在化工领域期刊ACS Applied Materials & Interfaces上“ [1]Yuxuan Chen, Zhipeng Li, Jiadong Yang, Fanfeng Ding, Zhen Jia, Zhe Hu, Yanan Li*, Yu Liu , Zebao Rui*, Stepwise physicochemical design of antifouling materials: integrating superamphiphobic surface with antibacterial nanoparticles for dual-action defense, ACS Appl. Mater. Interfaces (2026), DOI: 10.1021/acsami.5c13854”，笃行催化与功能涂层团队2023级博士生陈育萱为论文的第一作者，芮泽宝教授，李亚楠老师为论文共同通讯作者。研究工作得到了海油发展珠海管道工程有限公司合作项目、国家自然科学基金以及广东省自然科学基金杰出青年科学基金等项目的支持。欢迎学术/技术交流和洽谈合作（联系人：芮老师，邮箱：ruizebao@mail.sysu.edu.cn）。

免责声明：本网站所转载的文字、图片与视频资料版权归原创作者所有，如果涉及侵权，请第一时间联系本网删除。