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微生物腐蚀和生物污损是涉海设备在服役过程中面临的重要问题,因此,开发高效、绿色无污染的新型防污技术具有重大意义。本文利用电沉积方法,通过在硫酸盐镀液体系中添加光催化纳米粒子,在碳钢表面成功制备了具有光催化抗菌性能的光催化纳米粒子-锌复合镀层,通过电化学测试手段研究了电沉积过程及添加剂对电沉积过程的影响;通过X射线晶体衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和电子能谱(EDS)等手段研究了镀层中光催化纳米粒子的复合状态及复合量;选用大肠杆菌、海洋单胞菌、芽孢杆菌为代表性细菌检测了复合镀层在光照条件下的抗菌性能;最后根据所添加光催化纳米粒子的光催化机理推断了复合镀层的抗菌机理。主要研究内容如下:1.首先利用水热法成功制备了纳米磷酸铋粒子,然后在超声、化学分散剂的辅助下通过恒电流法成功制备了磷酸铋-锌复合镀层,通过材料表征手段证明了纳米磷酸铋成功复合到了锌镀层中,并且化学分散剂乙二胺四乙酸二钠(EDTA-2Na)和30 W超声辅助均可大幅提高镀层中磷酸铋的复合量。最后采用大肠杆菌、海洋单胞菌、芽孢杆菌检测了复合镀层的光催化抗菌性能,发现复合镀层具有优越的抗菌性能,且复合量与抗菌率成正比。2.首先利用水热法成功制备了具有光催化抗菌性能的海胆状硫化铋纳米粒子,然后在20#碳钢表面制备了系列硫化铋-锌复合镀膜。通过沉积电位、SEM、EDS、XRD等手段研究了镀层的沉积过程与磷酸铋在镀层中复合机理;最后采用大肠杆菌作为代表性的细菌检测了复合镀膜的光催化抗菌性能,结果发现硫化铋-锌复合镀膜在可见光下对大肠杆菌具有良好的抗杀性能,且硫化铋的复合量越高,抗菌效果越好。3.首先利用水热法成功制备了形貌均匀的纳米钼酸铋,然后将纳米钼酸铋加入到弱酸性硫酸盐锌镀液中,在30 W超声辅助下制备了纳米钼酸铋-锌复合镀层,通过材料表征手段证明了纳米钼酸铋成功复合到了锌镀层中。选用具有代表性的大肠杆菌对复合镀层做了暗态和光照条件下的抗菌对照实验,结果发现暗态下复合镀层没有抗菌性能,而在可见光照射下纳米钼酸铋-锌复合具有良好的抗菌性能,这证明钼酸铋自身对细菌无毒性,其在光照条件下的抗菌效果是钼酸铋的光催化活性造成的。