本申請提供一種海洋微生物礦化涂層及其制備方法，涉及海洋防腐蝕涂層領域。海洋微生物礦化涂層的制備方法包括：對目標金屬材料進行無菌處理后，浸入腐敗希瓦氏菌培養液中進行第一培養得到帶有生物膜的金屬材料；將L?天冬氨酸鈣加入所述腐敗希瓦氏菌培養液中得到生物礦化成核溶液，進行第二培養得到帶有所述海洋微生物礦化涂層的金屬材料。本申請提供的方法，通過接入無機鈣源L?天冬氨酸鈣，對腐敗希瓦氏菌誘導形成的碳酸鹽層進行調控。由L?天冬氨酸鈣介導調控的微生物礦化涂層形態從一般的方解石晶型轉變為石板狀，形成了更為致密、平整且穩定的微生物礦化涂層，具有優異的防腐蝕性能。
【技術實現步驟摘要】
本申請涉及海洋防腐蝕涂層領域，尤其涉及一種海洋微生物礦化涂層及其制備方法。
技術介紹
1、海洋環境復雜多變，自然條件苛刻導致海洋工程金屬材料受到不同程度的腐蝕而失效。海洋腐蝕除了造成安全問題也帶來了經濟損失，是海洋資源開發利用過程中面臨的威脅之一。
2、微生物抑制腐蝕（microbiologically?influenced?corrosion?inhibition,mici）作為一種新型的潛在工業防腐方法受到腐蝕與防護領域的廣泛關注。目前，傳統的防腐方法大多數依靠化學或電化學手段，而這些方法往往面臨著成本高、釋放污染物質、施工難度大等一系列問題，在使用過程中產生的有毒有害物質成分復雜，不可避免地釋放到空氣、土壤和水源中，對環境造成了不可逆地破壞。
3、微生物礦化是mici主要手段之一。微生物礦化指的是由微生物及其代謝產物、有機質等參與和調控的無機礦物質形成過程。微生物礦化主要有兩種形式，一種為微生物控制礦化，另一種為微生物誘導礦化。微生物通過附著在金屬表面形成生物膜后，其誘導礦化過程的發生會對金屬基體提供一定程度的保護作用。不同種類的細菌在特定的環境中會形成不同成分的礦化物，如磷酸鹽類、碳酸鹽類以及含鐵礦物等，可以有效的抑制金屬材料的腐蝕。近年來，微生物礦化技術廣泛應用于生物水泥、邊坡加固及風沙治理、混凝土裂縫修復和微生物原位礦化修復降低重金屬污染等領域。然而，微生物礦化技術形成的礦化層常因為生物膜不平常形成凹凸不平的礦化層，嚴重影響礦化層的屏蔽效果，在面臨復雜環境時失去保護性能。
>技術實現思路1、本申請的目的在于提供一種海洋微生物礦化涂層及其制備方法，以解決上述問題。
2、為實現以上目的，本申請采用以下技術方案：
3、一種海洋微生物礦化涂層的制備方法，包括：
4、對目標金屬材料進行無菌處理后，浸入腐敗希瓦氏菌培養液中進行第一培養得到帶有生物膜的金屬材料；
5、將l-天冬氨酸鈣加入所述腐敗希瓦氏菌培養液中得到生物礦化成核溶液，進行第二培養得到帶有所述海洋微生物礦化涂層的金屬材料。
6、優選地，所述腐敗希瓦氏菌培養液的制備方法包括：
7、將腐敗希瓦氏菌接種至海洋液體培養基進行第三培養得到所述腐敗希瓦氏菌培養液。
8、優選地，所述海洋液體培養基包括：
9、蛋白胨?4.9-5.1?g/l，酵母浸粉?0.9-1.1?g/l，檸檬酸鐵?0.09-0.11g/l，nacl19.35-19.55?g/l，mgcl25.95-6.01?g/l，na2so43.2-3.28?g/l，kcl?0.52-0.58?g/l，na2co30.13-0.19?g/l，kbr?0.05-0.11?g/l，srcl20.031-0.037?g/l，srbr20.05-0.11?g/l，h3bo30.019-0.025?g/l，nasio30.003-0.005?g/l，naf?0.0021-0.0027?g/l，nh4no30.0013-0.0019?g/l，nah2po40.005-0.011?g/l。
10、優選地，所述第三培養的溫度為30-33℃，攪拌速度為180-220rpm/min，時間為14-18h；
11、所述腐敗希瓦氏菌的接種體積與所述海洋液體培養基的體積比為1-2：100，所述腐敗希瓦氏菌接種前的濃度為1×107-1×108cfu/ml。
12、優選地，所述第一培養的溫度為30-33℃，時間為14-18h；
13、所述第二培養的溫度為30-33℃，時間為1-14d，所述第二培養為靜置培養。
14、優選地，所述生物礦化成核溶液中的l-天冬氨酸鈣的濃度為2.74-2.8g/l。
15、優選地，所述l-天冬氨酸鈣使用前預先進行殺菌，然后使用0.22μm的無菌微孔濾膜常溫過濾。
16、本申請還提供一種海洋微生物礦化涂層，使用所述的海洋微生物礦化涂層的制備方法制得。
17、優選地，所述海洋微生物礦化涂層的起伏程度為3-3.4μm。
18、優選地，所述海洋微生物礦化涂層的厚度為12-15μm。
19、與現有技術相比，本申請的有益效果包括：
20、本申請提供的海洋微生物礦化涂層的制備方法，通過接入無機鈣源l-天冬氨酸鈣，對腐敗希瓦氏菌誘導形成的碳酸鹽層進行調控。由l-天冬氨酸鈣介導調控的微生物礦化涂層形態從一般的方解石晶型轉變為石板狀，通過額外的引入了大量的天冬氨酸根，作為含氮底物增強腐敗希瓦氏菌的轉氨和脫氨基作用產生游離的氨氣，為l-天冬氨酸鈣的羧基和氨基吸附在金屬試樣表面形成吸附膜提供良好的環境。在此環境下，天冬氨酸根選擇性的附著在碳酸鈣晶粒的高能晶面，調控其增長，形成微球形態，從而形成了更為致密、平整且穩定的微生物礦化涂層，具有優異的防腐性能。此外，本申請提供的生物礦化涂層以海洋微生物為制備核心，因此能夠有效應對復雜的海洋環境。
本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種海洋微生物礦化涂層的制備方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的海洋微生物礦化涂層的制備方法，其特征在于，所述腐敗希瓦氏菌培養液的制備方法包括：
3.根據權利要求2所述的海洋微生物礦化涂層的制備方法，其特征在于，所述海洋液體培養基包括：
4.根據權利要求2所述的海洋微生物礦化涂層的制備方法，其特征在于，所述第三培養的溫度為30-33℃，攪拌速度為180-220rpm/min，時間為14-18h；
5.根據權利要求1所述的海洋微生物礦化涂層的制備方法，其特征在于，所述第一培養的溫度為30-33℃，時間為14-18h；
6.根據權利要求1所述的海洋微生物礦化涂層的制備方法，其特征在于，所述生物礦化成核溶液中的L-天冬氨酸鈣的濃度為2.74-2.8g/L。
7.根據權利要求1-6任一項所述的海洋微生物礦化涂層的制備方法，其特征在于，所述L-天冬氨酸鈣使用前預先進行殺菌，然后使用0.22μm的無菌微孔濾膜常溫過濾。
8.一種海洋微生物礦化涂層，其特征在于，使用權利要求1-7任一項所述的海洋微生物礦化涂層的制備方法制得。
9.根據權利要求8所述的海洋微生物礦化涂層，其特征在于，所述海洋微生物礦化涂層的起伏程度為3-3.4μm。
10.根據權利要求8或9所述的海洋微生物礦化涂層，其特征在于，所述海洋微生物礦化涂層的厚度為12-15μm。
...
【技術特征摘要】
1.一種海洋微生物礦化涂層的制備方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的海洋微生物礦化涂層的制備方法，其特征在于，所述腐敗希瓦氏菌培養液的制備方法包括：
3.根據權利要求2所述的海洋微生物礦化涂層的制備方法，其特征在于，所述海洋液體培養基包括：
4.根據權利要求2所述的海洋微生物礦化涂層的制備方法，其特征在于，所述第三培養的溫度為30-33℃，攪拌速度為180-220rpm/min，時間為14-18h；
5.根據權利要求1所述的海洋微生物礦化涂層的制備方法，其特征在于，所述第一培養的溫度為30-33℃，時間為14-18h；
6.根據權利要求1所述的海洋微生物...
【專利技術屬性】
技術研發人員：婁云天，張浩，錢鴻昌，馬菱薇，張達威，
申請(專利權)人：北京科技大學，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。