8 月 28 日，记者从东北大学获悉，该校材料科学与工程学院教授徐大可课题组研发出一种新型铁铂银（FePtAg）金属间化合物纳米酶，相关成果近日发表于国际期刊《先进材料》。研究通过调控材料电子结构，让这种纳米酶在过氧化氢浓度极低的海水环境中也能持续产生杀菌活性物种，为海洋装备的防污防腐提供了一种新方案。

图1：铜绿假单胞菌扫描电镜图，它是海洋装备表面生物膜的重要成因菌。图片来源：CDC/Janice Haney Carr（Wikimedia Commons，公有领域）

海洋里的微生物看似不起眼，却是金属装备的“腐蚀推手”。在船舶、海上平台等工程装备表面，微生物会逐渐聚集形成生物膜——这层膜既能挡住杀菌剂渗入，又会改变金属表面的局部微环境，加速材料腐蚀。

现有的海洋防污手段大多依赖铜离子等物质的持续释放来抑制微生物，但这条路有两条硬伤：一是防污材料自身不断消耗，寿命有限；二是长期释放的金属离子可能带来生态毒性。

近年来兴起的纳米酶技术提供了一种新思路：用纳米材料模拟天然酶的催化作用，在装备表面原位生成具有杀菌能力的活性物种。但这类反应通常需要过氧化氢作“燃料”，而天然海水中的过氧化氢浓度很低，难以满足需求。这正是徐大可课题组要解决的难题。

研究团队把银原子引入铁铂（FePt）金属间化合物纳米酶中，用银作为调节电子结构的“杠杆”，改变铁、铂原子之间的电子分布。从原子尺度改造了这个“催化器”之后，纳米酶能够更高效地协同利用海水中微量的过氧化氢与天然富集的氯离子，实现“贫燃料”条件下的高效防污。

经过调控，这种纳米酶同时表现出三种类酶催化活性。它能把海水中的氯离子和微量过氧化氢，转化为高毒性的活性氯与活性氧物种。这些活性物种可以破坏胞外聚合物构成的屏障和细菌细胞膜，同时干扰细菌的正常代谢。

实验数据显示，该纳米酶对铜绿假单胞菌生物膜的抑制率达到 99.9%，成熟生物膜清除率为 98.4%，相应微生物腐蚀抑制效率达 99.3%。更关键的是，即使把过氧化氢浓度压低到 500 纳摩尔每升，生物膜抑制率仍保持在 92.1%，验证了它在低燃料环境下的实用性。

长期稳定性方面，研究人员把这种纳米酶在人工海水中预处理 120 天，抗生物膜效率仅下降 3%。此外，它还能掺入树脂涂层，为进一步开发海洋装备防污防腐涂层提供了可能。

参考信息源

• 科技日报，2026-09-01（记者 8 月 28 日从东北大学获悉）

引用链接

• 新型纳米酶给海洋装备穿上“防腐铠甲” | https://www.toutiao.com/article/7680349046300590626/