我校申报2021年度中国发明协会发明创新奖项目公示
任何单位或个人若对公示信息有异议，应在公示期内以书面形式向学术发展与成果处提出。书面异议材料应当签署真实姓名或加盖单位公章，并注明联系方式，否则不予受理。
联系人：顾老师
中国发明协会发明创新奖提名书
（2021）年度
一、项目基本情况
提名者
广州大学
项目名称
抗菌防黏附技术及其应用
完成人（完成单位）
1林璟（广州大学）
2梁鹏（广州市医康生物科技有限公司）
3刘自力（广州大学）
4潘建国（广州市医康生物科技有限公司）
5左建良（广州大学）
6潘禹（广州市医康生物科技有限公司）
填写说明：项目完成人（完成单位）不超过6人，由系统自动生成。
学科
农林养殖
医药卫生
国土资源
环境水利
轻工纺织
化工√
材料冶金
机械与动力
电子信息组
填写说明：请在所属学科后面打√
提名意见
不超过600字。提名者应认真审阅提名书全文，对技术发明点的创造性、先进性、应用效果进行概述，并对照授奖条件，填写提名意见和提名等级。
提名机构提名意见加盖机构公章。
提名专家提名意见应由提名专家签名。
该项目以攻关抗菌防黏附技术为目标，建立了抗细菌黏附表面Cassie-Baxter构建技术理论，攻关了多孔粗糙纤维表面由于毛细管力吸附作用易黏附细菌的技术瓶颈和以往所报道的抗生物膜技术仅限于特定材料的规则表面缺乏广泛性的技术瓶颈，首次提出和论证了超疏水疏油/超疏水水下疏油特性是表面抗细菌黏附的内在机制和首次通过分子模拟技术揭示了表面水化层对于亲水表面抗细菌黏附的内在机制。实现了抗细菌协同抗细菌黏附技术在精细化工产品（抗菌防黏附性纺织、抗菌防黏附性大理石抛光液、食品无菌清洗CIP产品、抗菌性纳米环氧乳液固化剂、抗菌防污晶洗涤液等）中的应用，累计产生了6000万的销售额，填补了抗菌协同防黏附产品的市场空白，具有能减少或破除有毒有害细菌在人体的黏附传染致命危害的社会价值，及减少化学化工工业、海洋船舶防腐防污、给水工程、食品工业、医学工程、材料工程、生化工程等国家重大战略需求领域和国计民生工程因微生物腐蚀产生经济损失的经济价值，推动了抗菌行业的发展及化工材料和精细化工产品行业的发展。特提名申报中国发明创新一等奖。
填写说明：第三人称表述，本提名书均以第三人称表述，不超过600字。
二、发明创新情况
（一）知识产权情况
专利情况
序号
专利名称
专利号
附件
法律状况
1
一种具有抗菌协同防细菌黏附功能的材料及其制备与应用
ZL201810610961.2
2
一种聚季铵盐类聚合物乳液抗菌剂及其制备方法和应用
ZL201610993996.X
3
一种柔软协同抗菌刷型多季铵盐织物整理剂及其制备方法
ZL201510404713.9
4
一种具有防细菌黏附功能的柔性应变电子传感器及其制备方法
ZL201811316414.X
5
一种高效抗菌协同防细菌黏附纳米材料的制备方法及其应用
CN201910687328.8
国家发明专利-公开
6
一种刷型结构耐久型复合抗菌协同防细菌黏附功能的材料
ZL201811321765.X
7
一种结构可控的刷型结构多季铵盐聚合物抗菌剂及其制备方法
ZL201510404863.X
8
一种光诱导法对银纳米三角片的可控制备方法
ZL201610994008.3
9
一种三硅氧烷双头基Gemini型超润湿剂及其制备方法与应用
ZL201510404924.2
10
一种祛痘凝胶及其制备方法
CN202011611462.9
（二）项目简介
技术背景和应用前景：
[1]主持国家自然科学基金面上项目:基于Cassie-Baxter态润湿性梯度抗菌滑移表面自驱动细菌液滴的抗细菌黏附机制研究.
[2]主持广东省科技计划项目:刷型结构高效高分子丙烯酸聚合物抗菌剂的合成及其在无菌生产线产品中的应用研究（与企业合作）
[3]主持广东省科技计划项目:抗细菌粘附性含氟聚合物乳液的设计合成及其在织物抗菌整理剂中的应用（与企业合作）
[4]主持广东自然科学基金面上项目:聚阳离子聚合物抗菌整理剂的设计合成及其织物抗菌机制研究.
[5]主持广州市科技计划项目:新型柔软协同抗菌刷型多季铵盐织物整理剂的科技攻关.
技术创新点一：构建了Cassie-Baxter态的超疏水/疏油表面抗细菌黏附技术
针对的技术瓶颈：抗细菌黏附技术的构建理论和内在机制尚不明晰。
①针对以上技术瓶颈，攻关了所遇到的多孔粗糙纤维表面由于毛细管力吸附作用易黏附细菌的技术瓶颈，获得了抗细菌黏附表面Cassie-Baxter构建技术理论，突破了在多孔粗糙的织物纤维表面和大理石表面实现高效抗菌和抗细菌黏附率（＞99.9%），且揭示了其表面的表面能与生物黏附性呈线性关系。
②首次提出和论证了超疏水疏油/超疏水水下疏油特性是表面抗细菌黏附的内在机制之一，并提出了亲水阻抗和疏水排斥型两种抗细菌黏附模型。
③首次通过分子模拟技术揭示了表面水化层对于亲水表面抗细菌黏附的内在机制，进一步丰富了亲水阻抗型抗细菌黏附机理的研究。
技术创新点二：开发了一种可在任意材料表面喷涂实现抗细菌黏附防生物膜新技术
针对的技术瓶颈：以往所报道的抗生物膜技术方法仅限于特定材料的规则表面，缺乏广泛性，能够应用在任意种类材料表面和各异形面的抗细菌黏附防生物膜技术急需开发。
本项目组自制了一种功能微球，可喷涂与功能微球任意种类材料表面和各异形面，抗菌率和抗细菌黏附率均达到了达到99%，以上本技术可实现其在船舶、航天航空、工业管道、工程材料等领域材料表面的抗细菌黏附应用。
技术创新点三：实现了抗细菌协同抗细菌黏附技术在精细化工产品中的应用
针对的瓶颈：目前市场上尚无高效抗细菌黏附技术产品，有待于将本技术开展市场推广。
①开发了一种刷型结构的抗菌剂在食品无菌清洗CIP产品中的产业化应用。
②实现了抗菌剂在高效抗菌环保清洗剂产品中的产业化应用。
③开发了一种三角片型纳米银高效抗菌剂在抗菌性环氧乳液固化剂产品中的应用。
（三）主要发明创新
填写说明：不超5000字，图片不超6张（800*600）。该部分是提名书的核心内容，也是评价项目、处理异议的重要依据。
该项目组通过长期的抗细菌黏附技术的科技攻关，取得了以下主要发明创新：1.Cassie-Baxter态的超疏水/疏油表面抗细菌黏附技术；2.一种可在任意材料表面喷涂实现抗细菌黏附防生物膜新技术；3.抗细菌协同抗细菌黏附技术在精细化工产品中的技术应用发明。以下进行详细的叙述。
发明创新一：Cassie-Baxter态的超疏水/疏油表面抗细菌黏附技术
发明技术背景：为实现抗细菌黏附，目前科学家们主要采取排斥细菌的技术思路是，利用表面平滑度调控和化学修饰的方法，构筑出疏水或超疏水抗细菌黏附表面，以抑制死和活细菌的黏附，成功在相对平滑基底构筑疏水或超疏水策略减少细菌液与材料表面的接触以达到较好的抗细菌黏附特性。但我们现实生活中大部分材料表面并不平滑，多孔粗糙表面由于毛细管力吸附作用比较容易黏附细菌。
成果1.抗细菌黏附技术首创实现了在抗菌防黏附性纺织表面的应用
与佛山市传化富联精细化工有限公司共同申报承担了广东省科技计划项目-抗细菌粘附性含氟聚合物乳液的设计合成及其在织物抗菌整理剂中的应用（2014A010105052），并实现了抗菌性含氟聚合物乳液(E-3)新产品的测试应用（图1e），各项测试项目均符合相应的国家标准性能参数，织物的耐洗色牢度测试按照GB/T12490-2007《纺织品色牢度试验耐家庭和商业洗涤色牢度》，织物的耐摩擦牢度测试按照GB/T3920《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》进行测试，织物的透气性测试按照GB/T5453—1997《纺织品织物透气性的测定》进行测试，织物的拉伸强度测试按照GB/T3923.1-2013《纺织品织物拉伸性能》进行测试，织物的抗皱性能测试按照GB/T3819—1997《织物折痕回复角的测试》进行测试，织物的缩水率测试按照GB/T8629—2001《纺织品试验用家庭洗涤和干燥程序》进行测试，织物的柔软性测试按照JISL1096《一般纺织品试验方法刚软：E法》进行测试，织物的抗菌率测试按照FZ/T01021-1992《织物抗菌性能试验方法》进行测试，并能应用于抗菌防黏附口罩应用（图1f）。
成果2.抗细菌黏附技术首创实现了在抗菌防黏附性大理石抛光液中的产业化应用
研发的高效抗菌剂结合抗细菌黏附技术实现了其在抗菌性人造大理石抛光液中的应用，产品应用于大礼堂、宾馆、医院、家庭客厅，卧室、卫生间等大理石墙体装饰，能够抗细菌、真菌、病毒、霉菌等微生物，抗菌率经检测达到99.9%以上，抛光处理后的大理石表面光泽度达到90%以上，产品远销美国、欧洲、中国各地，受到了广大客户的一致好评，抗菌防黏附性大理石抛光液累计销售额为：351万；并在《广东科技报》(2016-07-22第06版综合)进行了报道（见附件14）（图1g）。
成果3.抗细菌黏附技术首创实现了高摩擦抗菌防黏附高分子瓷砖防滑剂产品的产业化应用
成果4.实现了抗细菌黏附技术在基于Cassie-Baxter润湿状态下具有抗液体干扰和细菌黏附性的高拉伸性和超灵敏可穿戴柔性应变传感器中的应用。
技术瓶颈：随着大量传感器的不断投入使用，然而当它工作于含有水、酸、碱或微生物环境时，环境条件可能会干扰其传感过程。尤其微生物水环境中的细菌可能会黏附在传感器表面并腐蚀导电层，水可能会渗透至导电通路中干扰传感。为此，提出了一种新型的耐液体干扰和抗细菌黏附应变传感器的设计策略(图1i)，构筑了多级结构的F/Ag/MWCNG/G-PDMS(FAMG)传感器，表面获得了Cassie-Baxter润湿状态，使得含细菌的各类液滴不会对传感器的传感性能产生影响，且具有抗液体干扰和细菌黏附特性。该成果发表在AdvancedFunctionalmaterials,2020,30(23):2000398.
图1发明创新一：Cassie-Baxter态的超疏水/疏油表面抗细菌黏附技术成果图
发明创新二：一种可在任意材料表面喷涂实现抗细菌黏附防生物膜新技术
图3发明创新二一种可在任意材料表面喷涂实现抗细菌黏附防生物膜新技术成果
发明创新三：抗细菌协同抗细菌黏附技术在精细化工产品中的技术应用发明
图4抗细菌协同抗细菌黏附技术在精细化工产品中的应用
成果1.开发了一种刷型结构的抗菌剂并实现在食品无菌清洗CIP产品中的产业化应用
成果2.实现了抗菌剂在高效抗菌环保清洗剂产品中的产业化应用
成果3.开发了一种三角片型纳米银高效抗菌剂在抗菌性纳米环氧乳液固化剂产品的产业化应用
（四）客观评价
该项目组开展了“抗菌防黏附技术及其应用”关键技术探索，形成了Cassie-Baxter态抗细菌黏附技术和一种可在任意材料表面喷涂实现抗细菌黏附防生物膜新技术，主持了国家级项目2项，省科技计划和基金项目3项，市科技计划项目1项，并组织验收。
（2）应用和市场销售：广州工业微生物检测中心（检测编号WJ20163952）报告显示产品性能优异（见附件11-12）。经卡德莱化工(珠海)、广州泰成生化科技、佛山市善益科技、佛山市传化富联精细化工、东莞市登喜达表面处理有限公司等使用和销售反馈：产品达到市场高端产品性能要求，并累计6000多万的销售额。
（五）应用情况和效果
不超过600字。应就本项目技术应用的对象（如应用的单位、产品、工艺、工程、服务等）及规模情况进行概述，并在附件中提供主要客观佐证材料的关键页或材料目录。
1.研发的高效抗菌剂结合抗细菌黏附技术实现了其在抗菌性人造大理石抛光液中的应用，能够抗细菌、真菌、病毒、霉菌，抗菌率经检测达到99.9%以上，光泽度达到90%以上，产品远销国内外，抗菌防黏附性大理石抛光液累计销售额为：351万；并在《广东科技报》(2016-07-22第06版综合)进行了报道。
2.高效抗菌食品包装CIP清洗剂产品中的应用，且由广州泰成生化科技有限公司生产抗菌型CIP产品，2017年度抗菌性CIP产品生产量为200吨以上，销售额达到280万以上。2018年度该抗菌型CIP清洗剂产品，生产量为250吨，销售额为350万，客户为国内大中型软饮料公司：厦门银鹭食品有限公司、安徽省黑牛食品工业有限公司、安徽银鹭食品有限公司、成都银鹭食品有限公司、山东银鹭食品有限公司、广州珠江啤酒集团有限公司等。
3.高效抗菌抗污晶亮清洗剂，于2019年6月实现了在东莞市登喜达表面处理有限公司的产业化生产和销售，应用于金属、塑料等制品的抛光抗菌，能够抗细菌、真菌、霉菌等微生物，产品远销国内外各地。客户反馈：经高效抗菌环保清洗剂产品处理后的制品表面光泽度达到90以上，抗菌率达99.9%以上。累计产量1100吨，销售额达1760万元。
4.抗菌性环氧乳液固化剂产品中的应用，在卡德莱化工(珠海)进行了生产和销售，应用于高端粘结剂、防腐涂料、地坪涂料、复合材料、灌封胶等环氧树脂固化剂B组分。客户反馈：该产品具有比市场常规产品更低温快固、强度高、韧性好、抗菌防霉防腐、性价比高等优点，产量累计654吨，销售额累计1504.2万元（附件16）。
三、主要完成人情况表
姓名
林璟
性别
男
排名
第一
民族
汉
出生年月
1981年8月
出生地
江西省
身份证号
362103198108011751
最高学位
博士
最高学历
技术职称
副教授
毕业学校
华南理工大学
2012年
所学专业
化学工程
Linjin00112043@126.com
13798199726
通讯地址
广东省广州市番禺区大学城外环西路230号
邮政编码
510006
工作单位
二级单位
化学化工学院
2013-2021年
对本项目主要科技创新的贡献：
1.全面负责项目立项论证、技术路线、发明创新点和技术方案的制定、实施及成果总结。
3.开发出了Cassie-Baxter态抗细菌黏附技术和一种可在任意材料表面喷涂实现抗细菌黏附防生物膜新技术；
4.实现了高效抗菌剂结合抗细菌黏附技术的市场应用推广，累计6000多万的销售额。