生物污损现象在船舶、管道、食品包装、水产养殖网箱和医疗设备等多种领域广泛存在。材料表面的防污性能与其表面特性密切相关,微生物膜的形成是生物污损的初期和关键阶段,阻止微生物膜的形成有利于材料表面防污。论文以304不锈钢为研究对象,探讨了多巴胺原位还原法制备纳米银粒子抗菌表面技术,运用生物肽改性金属材料获得改性的生物有机金属材料,表征了样本的表面性质,选用大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、三角褐指藻、小球藻和舟形藻评价样本表面的防污性能,并改进生物肽,优化表面防污效果。细菌贴附并在材料表面形成生物膜是生物污损的最初阶段,纳米粒子表面可以有效降低细菌的贴附。纳米银粒子(Ag NPs)具有广谱的防污性能。本文利用多巴胺在弱碱溶液中容易被氧化的特性将银纳米颗粒层层结合在304不锈钢上,获得多巴胺还原的纳米银粒子表面(DA-SS Ag NPs)。利用扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)和X射线光电子能谱(XPS)分析了DA-SS Ag NPs的表面形貌和化学成分。结果表明,样本表面覆盖有聚多巴胺和Ag NPs,DA-SS Ag NPs不仅可以明显降低大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的贴附,还可以很好的抑制三角褐指藻、小球藻和舟形藻等海洋藻类的附着,表现出良好的防污性能。部分金属亲和肽修饰金属表面后,可以降低金属表面的粘附力,从而降低污损生物的贴附量。模拟生物肽修饰304不锈钢的过程,理论证明了修饰过程的可行性;利用不同浓度的生物肽直接修饰304不锈钢,通过接触角、硬度和表面氮和硫元素含量得出生物肽的最佳反应浓度;利用SEM、红外光谱(FTIR)和XPS表征最佳生物肽反应浓度下获得的生物有机金属表面的性质;表面抗金黄色葡萄球菌实验的结果证明生物肽处理的样本表面具有抗菌和抗生物膜性能。多巴胺是一种常见的偶联剂,本文利用多巴胺的连接性能将生物肽结合在304不锈钢表面,获得多巴胺连接的生物肽改性表面。XPS分析证实偶联反应中多巴胺最佳浓度为40μg/m L,元素分析和稳定性实验结果表明多巴胺和肽已牢固的结合到304不锈钢表面,并改变了样本表面的湿润性;金黄色葡萄球菌贴附实验证明,多巴胺连接的生物肽改性表面具有抗菌和抗生物膜性能;利用不同颗粒度砂纸处理304不锈钢表面研究了样本表面微结构对表面材料抗菌性影响,结果证明被颗粒度为600#的砂纸抛磨的不锈钢表面经生物肽修饰后,表现出比其他颗粒度抛磨的表面更强的抗菌和抗生物膜能力,由样本表面的参数可知,该结论符合附着点理论。表面活化法可以使基底材料更活泼,有利于样本表面的改性。利用“食人鱼”溶液修饰304不锈钢表面,使其富羟基化,经硅烷偶联剂和羟基琥珀酰亚胺处理后将抗菌肽马盖宁共价结合在材料表面;SEM-EDS、XPS和表面接触角结果确认了马盖宁结合在了不锈钢表面;采用金黄色葡萄球菌和大肠杆菌对修饰后的样品进行抗菌实验,结果表明马盖宁的修饰降低了不锈钢表面的生物膜量和细菌数量。紫花地丁是一种常见的中草药,它富含大环寡肽,这些大环寡肽具有抗菌、杀虫和抗病毒的作用。为了获得绿色抗菌肽,利用高效液相色谱仪(HPLC)从紫花地丁中提取三种大环寡肽,利用质谱分析法检测并对比环肽的结构以及氨基酸序列;大环寡肽在多巴胺的偶合作用下牢固的结合在304不锈钢表面,利用红外光谱和接触角分析改性表面的参数,结果证明多巴胺和生物肽结合在了样本表面,并降低了其表面接触角;利用金黄色葡萄球菌对几种改性样本进行浸泡实验,并利用SEM观察样本表面细菌的形态,证明环肽改性表面具有抗菌性能,且F3性能最强,SEM图像证明环肽处理的样本会破坏细菌细胞完整性,从而达到抑制细菌附着的目的。本论文结果为生物防污领域提供一种全新的方法和新的尝试,可望为未来船舶的绿色防污做出贡献。