一种基于聚二甲基硅氧烷 - 聚氨酯（PDMS-PU）和石墨烯 / 二硫化钨的新型超疏水纳米复合材料，在不使用生物杀灭剂的情况下，展现出强大的防生物附着、防腐蚀性能和机械耐久性。
研究背景与材料设计
近期发表于《有机涂层进展》（2025 年 3 月，第 200 卷）的一项研究中，研究人员开发了用于海洋防生物附着应用的无毒超疏水纳米复合涂层。该新型材料以聚二甲基硅氧烷 - 聚氨酯（PDMS-PU） 为基质，填充负载二硫化钨（WS2）纳米棒的氧化石墨烯（GO）纳米片。GO-WS2杂化结构可增强表面粗糙度和分散性，进而提升疏水性和抗生物附着能力。
研究团队采用改良Hummers法和表面活性剂辅助水热法制备纳米杂化材料，再通过超声震荡将纳米填料超声共混到聚合物基质中，使 GO-WS2颗粒在涂层中均匀分布，形成分层微 / 纳米粗糙表面。含 2.5 wt%填料 的纳米复合材料因结构化表面截留空气，展现出150°水接触角、20.4mN/m表面自由能及优异超疏水性。
生物应力下的优异防附着与防腐性能
研究人员在实验室环境中对四种常见海洋微生物（根瘤库克菌、荧光假单胞菌、烟曲霉和白色念珠菌）进行了 30 天的附着测试。结果显示，含2.5 wt% 填料的 PDMS-PU/GO-WS2纳米复合材料表现出最低的微生物粘附率和表面降解率，性能优于其他配方。
除生物防护性能外，该涂层还具有高机械强度和耐腐蚀性，适用于严苛海洋环境下的长期使用。其无生物杀灭剂的特性为传统依赖有毒添加剂的防生物附着策略提供了环保替代方案。
参考文献
Selim, M. S. 等，《填充石墨烯 / 二硫化钨纳米棒的无毒硅氧烷 - 聚氨酯纳米复合材料作为分层超疏水海洋防生物附着表面》，《有机涂层进展》，第 200 卷，2025 年 3 月，108987 页。
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