我院刘宏芳教授课题组论文荣获
湖北省科协优秀科技论文奖
（2023年度）
传统的环氧涂层对环境中微生物表现出很低的抗性，海洋和油气田环境中广泛存在的硫酸盐还原菌（Sulfate reducing bacteria，SRB）能加速环氧涂层的降解，导致短时间内涂层的阻抗和附着力的显著降低。海水中的弯曲芽孢杆菌也会破坏涂层的完整性，导致环氧涂层出现孔洞和裂痕。除破坏涂层完整性外，微生物在涂层表面附着并形成的生物被膜还会为海洋中的牡蛎、藤壶等大型污损生物提供粘附基础，导致更严重的污损失效。因此提升环氧涂层对环境中腐蚀性微生物的抗性对抑制微生物腐蚀和海洋生物污损具有积极的意义。
华中科技大学刘宏芳教授提出了一种基于胍钼酸盐的高效低成本抗菌抗污损涂层制备方案。该工作合成了低水溶性和高抗菌性的聚六亚甲基胍钼酸盐（PHMG-MoO4），并在此基础上制备了环氧防腐抗菌涂层。得益于PHMG-MoO4保留的聚六亚甲基胍盐酸盐（PGMG-Cl）中的抗菌聚合物阳离子结构及其更低的水溶性，PHMG-MoO4能够长期保留在环氧涂层中，在120天的时间内使附着在涂层表面的SRB失去活性，阻止生物膜形成。
PHMG-MoO4/环氧涂层在含SRB的模拟海水中表现出更高的完整性、附着力和阻抗值。此外，PHMG-MoO4/环氧涂层在为期4个月的夏季实海浸泡试验中有效抑制了海洋污损生物的附着，表现出良好的应用价值。该研究成果以“Polyhexamethylene guanidine molybdate as an efficient antibacterial filler in epoxy coating for inhibiting sulfate reducing bacteria biofilm”发表在期刊《Progress in Organic Coatings》（有机涂层进展）华中科技大学化学与化工学院博士生张天遂为论文第一作者，刘宏芳教授为第一通讯作者，该论文经过湖北省腐蚀与防护学会推荐，荣获湖北省科协优秀科技论文奖（2023年度）。
论文地址：Tiansui Zhang, Huihai Wan, Zixuan Xu, Yizhe Zhang, Jiawei Dai, Hongfang Liu*. Polyhexamethylene guanidine molybdate as an efficient antibacterial filler in epoxy coating for inhibiting sulfate reducing bacteria biofilm. Progress in Organic Coatings, 2023, 176: 107401.
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0300944022006981?via%3Dihub
环氧基抗硫酸盐还原菌涂料研究要点
1. 作者以简单快速廉价的方法合成了具有低水溶性的高效胍盐杀菌剂PHMG-MoO4，并将其作为填料加入环氧涂层。
图1 不同环氧涂层的碳钢在含SRB介质中的截面形貌：PHMG-MoO4/环氧涂层表面无SRB生物膜附着
2. PHMG-MoO4的低水溶性使其能长期保留在环氧涂层中，从而使介质中的SRB在120天内无法在PHMG-MoO4/环氧涂层上形成生物膜。与普通环氧涂层碳钢相比，PHMG-MoO4/环氧涂层碳钢在含SRB的介质中表现出更高的完整性、附着力和阻抗值。
图2. 在含SRB介质中浸泡14天后涂层表面损伤情况：PHMG-MoO4/环氧涂层表现出良好的完整性
3. PHMG-MoO4/环氧涂层能有效抑制海洋污损生物的附着。高效长期的抗菌和抗生物污损性能使PHMG-MoO4/环氧涂层在工程装备中表现出良好应用前景。
图3. 不同环氧涂层碳钢试片在夏季实海浸泡4个月后的表面生物污损附着与微生物群落，PHMG-MoO4/环氧涂层表现出最低的污损生物附着量与变形菌门微生物粘附
课题组合影
来源 | 化院刘宏芳课题组
编辑 | 王雪莉
图片 | 化院刘宏芳课题组
排版 | 吴坤庭
审核 | 李亨
