本书从腐蚀和生物腐蚀的基本原理、特点及形成机制出发，阐述了生物污垢的严重后果以及微生物生物膜对油气设施的毁灭性影响，概括性总结了当前使用的腐蚀防护策略，重点介绍了采用纳米技术减缓腐蚀和生物污垢的方法等内容。本书并不只是单纯从理论角度介绍基础概念和科学问题，还提供了大量实际应用实例和最新研究进展，有利于让读者建立对腐蚀科学和防护技术更全面和更深入的认识与理解。
本书可为纳米科技的潜在应用提供可用信息，为我国从事相关研究的学者开拓视野，帮助他们了解与腐蚀和生物污垢有关的最新信息和相关数据。

第1章 腐蚀基本原理、特点和当前使用的减缓腐蚀策略
1.1 引言
1.2 腐蚀：问题定义
1.3 腐蚀科学的发展
1.4 腐蚀对经济和生活的影响
1.5 腐蚀的形态
1.5.1 无硫腐蚀/二氧化碳腐蚀
1.5.2 酸腐蚀
1.5.3 均匀腐蚀或全面腐蚀
1.5.4 局部腐蚀
1.5.5 点腐蚀
1.5.6 缝隙腐蚀
1.5.7 电偶腐蚀
1.5.8 磨损腐蚀
1.5.9 氧腐蚀
1.5.10 选择性腐蚀或脱合金腐蚀
1.5.11 微生物腐蚀
1.6 工程材料
1.6.1 碳钢
1.6.2 软钢
1.6.3 铁合金和钢合金
1.6.4 有色金属
1.7 腐蚀测试
1.7.1 金属样品准备
1.7.2 腐蚀测试介质
1.7.3 重量和电化学测试
1.8 减缓腐蚀策略
1.8.1 涂料和涂层
1.8.2 腐蚀抑制剂
1.8.3 阴极保护
1.8.4 耐腐蚀合金的使用
1.9 结论
参考文献
第2章 石油和天然气设施中生物污垢的灾难战：影响、历史、涉及的微生物，防止生物污垢的杀菌剂和聚合物涂层
2.1 引言
2.2 生物污垢的定义和影响
2.2.1 医疗领域
2.2.2 海洋领域
2.2.3 工业领域
2.3 微生物污垢
2.3.1 微生物腐蚀的研究历史
2.3.2 生物/好氧型微生物腐蚀相关的机制和微生物
2.3.3 非生物/厌氧型微生物腐蚀相关的机制和微生物
2.4 大型生物污垢
2.5 生物污垢发生过程的影响因素
2.6 易受生物污垢影响的金属
2.6.1 铜及铜合金
2.6.2 碳钢
2.6.3 不锈钢
2.6.4 铝基与镍基合金
2.6.5 钛基合金
2.7 评估微生物腐蚀的分析技术和工具
2.7.1 微生物分析
2.7.2 电化学分析
2.7.3 表面分析法
2.7.4 分子微生物学分析
2.7.5 其他光谱分析
2.8 使用杀菌剂防治生物污垢
2.8.1 氧化性杀菌剂
2.8.2 非氧化性杀菌剂
2.9 绿色杀菌剂研究进展
2.9.1 植物型生物材料提取物作为杀菌剂
2.9.2 微藻、大型藻类以及海藻
2.9.3 抑制群体感应对抗生物污垢
2.9.4 微生物对生物污垢的抑制
2.10 利用聚合物涂层对抗生物腐蚀
2.11 结论
参考文献
第3章 重视石油和天然气设施中微生物生物膜的破坏性影响
3.1 引言
3.2 生物膜的定义和组成
3.3 生物膜的发展阶段
3.4 石油和天然气工业中生物膜造成的经济损失估算
3.5 生物膜表征技术
3.5.1 激光共聚焦扫描显微镜
3.5.2 扫描电子显微镜
3.5.3 冷冻电子显微镜
3.5.4 扫描透射X射线、原子力、软X射线和数字延时显微镜
3.5.5 傅里叶变换红外、核磁共振和拉曼光谱
3.6 EPS表征
3.7 生物膜在微生物腐蚀中的多重作用
3.8 预防生物膜的形成
3.8.1 加入抗菌纳米材料
3.8.2 聚合物涂层
3.8.3 天然形成的抗菌表面及其仿生对应物
3.8.4 防黏附表面
3.9 结论
参考文献
第4章 利用纳米技术减缓腐蚀和生物污垢
4.1 引言
4.2 金属纳米粒子
4.2.1 零价铁纳米粒子
4.2.2 金纳米粒子
4.2.3 银纳米粒子
4.2.4 钴纳米粒子
4.2.5 铜纳米粒子
4.3 碳基纳米材料
4.3.1 富勒烯
4.3.2 碳纳米管
4.4 金属氧化物纳米粒子
4.4.1 氧化钴纳米粒子
4.4.2 氧化铁纳米粒子
4.4.3 氧化锌纳米粒子
4.4.4 二氧化钛纳米粒子
4.4.5 二氧化铈纳米粒子
4.5 纳米粒子合成方法
4.5.1 自上而下的方法
4.5.2 自下而上的方法
4.6 纳米科技在油气行业的应用
4.6.1 纳米技术在钻井液和水力压裂液中的应用
4.6.2 利用纳米技术配制适用于水泥隔离液的纳米乳液
4.6.3 纳米技术在测井作业中的应用
4.6.4 利用纳米技术控制生产过程中的地层微粒
4.6.5 利用纳米技术进行碳氢化合物检测
4.6.6 在提高石油采收率方面的应用
4.6.7 纳米技术应用于抑制腐蚀和生物污垢
4.7 结论以及纳米技术应用于油气行业时面临的挑战
参考文献
第5章 生物法制备用于缓解油气行业生物污垢的纳米材料
5.1 引言
5.2 纳米生物技术的定义
5.3 用于产生纳米粒子的生物实体
5.3.1 利用微生物制备纳米材料
5.3.2 利用藻类生物法合成NP
5.3.3 利用植物提取物合成NP（植物纳米技术）
5.3.4 利用工农业废弃物合成NP
5.4 影响生物法合成NP的关键参数
5.5 生物法合成的纳米粒子用作生物杀菌剂和腐蚀抑制剂
5.6 结论
参考文献
术语表
缩略语表