通过儿茶酚-硫醇化学方法，在微弧氧化钛合金表面原位接枝PDMS刷状结构制备的动态液态仿生防污涂层，适用于海洋应用

《Surfaces and Interfaces》：Dynamic Liquid-Like Anti-biofouling Coatings Prepared by In-situ Grafting of PDMS Brushes on Micro-Arc Oxidized Titanium alloy via Catechol-Thiol Chemistry for Marine Applications

　　

迪朱月（Dizhu Yue）|丹丹方（Dandan Fang）|吉玲刘（Jiling Liu）|子豪卢（Zihao Lu）|宇杰杨（Yujie Yang）|嘉英陈（Jiaying Chen）|玉柔邱（Yurou Qiu）|红英余（Hongying Yu）|东白孙（Dongbai Sun）|徐州江（Xuzhou Jiang）

摘要

海洋生物污损会显著增加燃料消耗并造成巨大的经济损失，从而限制了钛合金等易受生物污损材料的大规模应用。传统的含重金属的抗生物污损涂层因其长期毒性而带来严重的环境和安全风险。为应对这一挑战，开发环保型抗生物污损涂层已成为当务之急。本文提出了一种在钛合金（TA2）基底上制备聚二甲基硅氧烷（PDMS）刷状抗生物污损涂层的创新方法。该涂层通过结合贻贝启发式的儿茶酚化学与硫醇-烯点击化学技术实现，在经过微弧氧化（MAO）处理的TA2表面原位接枝PDMS刷状结构（即gPDMS）。我们使用普通小球藻（Chlorella vulgaris）和牛血清白蛋白（BSA）对这种涂层的抗生物污损效果进行了严格评估。在普通小球藻悬浮液中浸泡7天后，gPDMS涂层的生物污损覆盖率仅为0.23 ± 0.053%，相比TA2降低了92.5%；同时，gPDMS涂层还抑制了73%的蛋白质吸附。该方法不仅为设计高性能抗生物污损表面提供了可持续的解决方案，也扩展了钛合金在海洋工程中的应用范围。