2022-KJ(Z)-1-002海洋环境下金属材料微生物腐蚀行为及机理

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2022-KJ(Z)-1-002海洋环境下金属材料微生物腐蚀行为及机理

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)-1-002
获奖项目名称：	海洋环境下金属材料微生物腐蚀行为及机理
第一完成单位：	东北大学
项目联系人：	徐大可
联系人电话：	18624301199
联系人邮箱：	xudake@mail.neu.edu.cn
项目简介：
海洋微生物腐蚀造成我国每年经济损失达上千亿元，占海洋总腐蚀损失的20%~40%，严重制约了我国建设海洋军事强国和海洋经济强国的步伐。相对于传统的海水氯离子腐蚀、应力腐蚀等，海洋微生物腐蚀更隐蔽、更快速、更突发，也更难被监检测和被防治。由于没有掌握海洋微生物腐蚀机理，导致无法指导耐微生物腐蚀材料设计并对微生物腐蚀进行准确、靶向的监检测。本项目在国家 973 计划课题专题、国家自然科学基金项目等基础研究项目资助下，开展普遍存在的海洋微生物腐蚀行为评价，到聚焦于典型海洋微生物的腐蚀机理，并引入具有指导性的微生物腐蚀测试方法及技术的全链条研究工作，主要取得如下创新点：（1）深入揭示海洋生物膜的形成加速金属/涂层材料的腐蚀，为海洋微生物腐蚀机理研究提供了明确的靶点。（2）首次从基因水平揭示了phzH等基因编码的吩嗪类化合物是调控海洋典型电活性铜绿假单胞菌腐蚀的细胞外电子载体并调控整个微生物腐蚀的进程，阐明了基于吩嗪类化合物介导的间接电子传递的微生物腐蚀新机制；首次发现海洋产色细菌可以显著加速低合金钢、不锈钢、铜、铝等金属的腐蚀速率，从基因水平明确了具有氧化还原活性的细菌色素在电子传递链中所充当的角色。（3）实现了电化学噪声技术在微生物腐蚀机理研究中的应用；首次应用扫描电化学显微镜技术开展微生物腐蚀机理微纳尺度原位研究，为微生物腐蚀胞外电子传递理论提供证据；借助原子力显微镜技术首次从单细胞水平阐明了不锈钢微生物腐蚀初期钝化膜的劣化行为，明确了微生物/钝化膜的交互作用机制。研究成果被国际同行广泛认同，在本领域起到引领性作用，很多研究机构沿用本项目的理论和技术开展研究工作。在 SCI 期刊发表论文 52 篇，其中包括ESI高被引论文 3 篇，自然指数期刊Water Research（ 1 篇）、ACS Applied materials & interfaces（ 2 篇）、JMST（ 8 篇）、Corrosion Science（ 18 篇），Electrochimica Acta（ 3 篇）、Bioelectrochemistry( 9 篇)，被 SCI 论文他引 1500 余次。研究成果多次被美、德、法、澳等20多个国家的科学家以及国内多位院士、长江学者、杰青、千人同行引用和高度评价。