海洋生物污损是海洋工程材料服役中面临的世纪性难题，开发无毒高效的防污涂层事关能源、环境、国防等国家重大需求，但是现阶段的防污涂层由于较差的机械性能和短效被动杀菌机制不可避免地发生二次生物污损以及更严重的微生物腐蚀。

图1. 珍珠母启发的MOF基海洋防污防腐涂层：a) 由无定型水凝胶和结晶MOF构成的高度有序微结构；b) 涂层防污耐微生物腐蚀工作原理。

图2. 涂层的制备与结构表征：a) 水凝胶锚定MOF生长过程；b-d) 制备过程表面微观形貌变化；e-g) 水凝胶层和MOF基涂层的XRD谱图、XPS谱图和FTIR谱图。

图3. 涂层的力学性能：a-b) 不同CMC含量水凝胶的应力-应变曲线和对应强度；c-e) 不同PEI含量水凝胶的Zeta电位、浸润性与保水能力；f) 涂层与基底间的粘合力；g-h) 不同基底材料及复杂曲率表面的涂层生长。

图4. 涂层的防污性能：a) 抗蛋白质粘附性能；b-e) 普适抗菌性能；f-g) 抗藻性能；e) 铜离子释放速率。

图5. 涂层的耐微生物腐蚀性能：a) 铜离子pH响应释放行为；b-c) 电化学阻抗谱表征；d-f) 海洋微生物环境下材料表面的最大点蚀深度。

图6. 涂层的载药性能：a) 载药过程示意图；b) 涂层BET吸附曲线；c-d) 涂层载药效率与载药量优化；e-f) 增强的防污防腐性能；g) 现有海洋防污涂层性能比较。

以上工作获得了国家重点研发计划、国家自然科学基金重点项目、中国博士后创新人才支持计划项目、中国博士后科学基金面上项目、辽宁省自然科学基金科研启动项目和中央高校基本科研业务项目的支持。