生物有機金屬材料表面性能檢測與分析.pdf

1、船舶等海洋設(shè)備處于復(fù)雜的海洋生態(tài)系統(tǒng)中，容易遭受生物污損，導(dǎo)致航行阻力增加、操作性減弱、進(jìn)水管路堵塞以及船舶基體腐蝕等問題，影響了船舶運行的安全性，也阻礙了海洋經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。傳統(tǒng)的有機錫自拋光防污涂料由于會對海洋生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重的危害而禁止使用，新型防污涂料的開發(fā)和利用則從環(huán)保角度出發(fā)，其中低表面能防污涂料是新型防污涂料的發(fā)展方向。然而低表面能防污涂料由于與基體的結(jié)合強度低，修補復(fù)涂困難等問題而使其應(yīng)用受到了局限。因此，亟需探索一種新的防

2、污方法，從根本上解決生物污損問題。本研究的主要目的在于利用生物中的活性肽物質(zhì)與金屬反應(yīng)，生成一種具有低表面能的生物有機金屬，為船舶的綠色防污提供一種新的思路。
　　本文的主要研究內(nèi)容如下：（1）概述了船舶生物污損的研究現(xiàn)狀以及低表面能防污方法的應(yīng)用；（2）闡述了生物有機金屬的研究現(xiàn)狀以及金屬和生物肽的性質(zhì)，為生物有機金屬的研究提供理論基礎(chǔ)；（3）制定了生物肽和金屬反應(yīng)的過程，并在考慮金屬的各種性質(zhì)和檢測方法的基礎(chǔ)上，確定了生物有機

3、金屬的評價指標(biāo)和檢測方法；（4）綜合檢測結(jié)果對試驗進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計；（5）對各種生物有機金屬樣本的表面性能進(jìn)行評價，探究表面性能的影響因素。
　　本文的創(chuàng)新點是在分析金屬的各種性質(zhì)、關(guān)系及檢測方法的基礎(chǔ)上，確定生物有機金屬的性能檢測及評價體系，并綜合不同生物有機金屬的表面形貌、表面粗糙度、表面成分及接觸角的結(jié)果確定了反應(yīng)的最佳條件以及優(yōu)化生物有機金屬的性能。
　　研究結(jié)果如下：（1）三種生物肽（1號肽NLNPNTASAMHV、2

4、號肽MTWDPSLASPRS、3號肽ATIHDAFYSAPE）在與304不銹鋼反應(yīng)后，材料的粗糙度均增加，接觸角均減小，對于材料表面疏水性的改進(jìn)沒有作用，而紅外光譜分析顯示3號肽與金屬的反應(yīng)程度較大；（2）對3號肽進(jìn)行引入疏水基團(tuán)的處理，反應(yīng)后的樣本較原始樣本粗糙度均減小，接觸角均增加，其中引入含氟混合烴基的樣本其表面已初步具有疏水性能。通過以上研究可以得到生物肽具有的基團(tuán)結(jié)構(gòu)對反應(yīng)的調(diào)節(jié)作用以及對生物有機金屬表面性能的影響，為基于低表