2022-KJ(Z)-1-006海洋微生物腐蚀防控技术及机制研究

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2022-KJ(Z)-1-006海洋微生物腐蚀防控技术及机制研究

日期：2023年01月15日来源：中国腐蚀与防护学会分享：

获奖项目编号：	2022-KJ(Z)-1-006
获奖项目名称：	海洋微生物腐蚀防控技术及机制研究
第一完成单位：	中国科学院海洋研究所
项目联系人：	王鹏
联系人电话：	15154261982
联系人邮箱：	wangpeng@qdio.ac.cn
项目简介：
海洋不仅是人类赖以生存和发展的资源宝库，也是国际贸易的重要通道，更是国际政治、经济和军事竞争与合作的重要平台。在海洋资源开发过程中，材料的腐蚀问题是海洋工程设施安全服役面临的主要威胁之一。据报道，海洋环境中20~30%的腐蚀损失与微生物腐蚀有关。因此，开发高效的海洋生物腐蚀防护技术一直受到广泛关注。本项目针对海洋环境微生物腐蚀问题，聚焦海洋微生物腐蚀防控技术开发，重点开展前沿探索及理论基础研究，具体包括环境腐蚀微生物检测技术、基于超滑特性的防微生物附着材料开发、以及水体典型腐蚀微生物杀灭技术三方面核心内容。开展了海洋典型腐蚀微生物检测技术研究，重点开展基于摩擦产电效应的自驱动传感技术开发，通过材料设计、结构调控研究，实现了对特定腐蚀微生物的特异性识别，建立了环境微生物数量与检测信号间的相关性，并开发了适用于水体快速检测的模型，为海洋环境腐蚀中微生物影响作用的评估及预测打下基础。开发了基于表面超滑特性的海洋微生物腐蚀防护技术，提出了一系列仿生超滑表面设计及制备方法，并针对环境特征，提出了具有自修复特性超滑表面设计思路，实现了基体材料及表面油膜的双重自修复。在此基础上，解析了微生物与液态超滑材料表面的作用机制，进一步完善了材料与生物间的作用模型。开发基于光催化特性的水体材料微生物杀灭技术，重点围绕具有可见光响应的钒酸铋半导体材料，通过晶面调控，实现电子、空穴在不同晶面的有效分离；进而在不同晶面上实现助催化剂的选择性沉积，实现了材料光催化性能的进一步提升。在此基础上，基于对特定腐蚀微生物的特异性识别材料设计，实现了海洋水体环境中典型腐蚀微生物的高效杀灭，为海洋材料开发打下基础。本项目研究内容出版专著2部，在Corrosion Science等国际高水平期刊上发表SCI论文100余篇，获得国际同行的高度认可。研究成果对海洋环境微生物腐蚀防控技术开发具有重要的理论指导意义。