关于我校教师参与申报2024年度重庆市科学技术奖拟提名项目的公示

项目名称

表界面功能涂层的设计及其性能调控机制研究

主要完成单位

****学院

****学院

****

提名单位及提名等级

****政府

自然科学奖三等奖

主要完成人

（职称、工作单位）

1.胡传波（副教授、****学院）

2.尹华伟（副教授、****学院）

3.李廷真（教授、****学院）

4.张雷（副教授、****学院）

5.林修洲（教授、****）

项目简介

本项目针对金属腐蚀与油水污染带来的严重生态破坏等问题，将构筑表界面多功能涂层作为研究目标。基于导电聚苯胺的钝化效应，构建了适宜多种复杂环境的绿色耐腐蚀金属基防护材料；以“荷叶效应”为切入点，采用电化学沉积法、浸渍法等多种技术手段，研发了具有分级微纳米结构的长效耐久性超疏水表面，在金属腐蚀防护领域展现出显著的竞争力与应用潜力。此外，在仿生学的启发下，设计了特有的超浸润性表面，并凭借对油水界面行为的精确调控，大幅提升了油水分离效率及收集效能。本项目创新性地开发了一系列具有防污、防腐等性能的功能涂层，根据涂层材料组成、微观结构及制备工艺间的耦合关系，探讨了涂层的性能调控机制，为功能涂层的优化设计提供坚实理论依据，推动了金属基材在不同环境下的防腐技术进步；提供了含油废水处理的新型解决方案，展现了高效、环保的应用优势，积极支持我国绿色生态建设及科技创新需求。

主要内容包括：导电聚合物防腐功能涂层的构筑与耐腐蚀机理研究；超疏水防腐涂层构建的关键技术及其性能调控研究；特殊浸润性油水分离新材料的研制与性能研究等。主要科学价值体现在：一是针对金属腐蚀问题，提出了一种多元质子酸协同掺杂与动态调控相结合的创新解决思路，实现了导电聚合物结构与性能的精准调控。通过引入纳米颗粒，诱导聚合物分子链的有序重排和交联，构建了具有多尺度微观结构的新型复合导电聚合物体系，揭示了复合体系多重耐腐蚀机制，为金属防腐提供了全新的理论视角。二是基于Cassie-Baxter模型与表面能理论等，提出了新的表面结构设计思路，发展了一步电沉积技术（包括有/无改性剂条件下）或多种金属离子共沉积技术（混合镀），实现表面微观结构的精确调控与超疏水表面的高效制备。同时，进一步验证了复合镀层超稳定微纳米结构制备的可行性，为深入理解表面润湿性与微观结构之间的相互作用提供了新的科学视角。三是研发出具有不同功能的超疏水涂层，增强了超疏水涂层的长效稳定性；同时提出了一系列新颖的机械稳定性评价方法，揭示了材料结构和长效耐久性之间的动力学作用机制，为深入研究超疏水涂层在复杂环境下的稳定性问题提供了条件，推动了界面材料在耐久性和结构优化方面的理论进步。四是针对油水污染问题，制备具有仿生结构的特殊浸润性表面。通过对形貌结构的精确设计，赋予了材料表面超疏水-超亲油的独特性能，揭示了超疏水-超亲油双重性质的耦合机制，探索了材料在油水分离过程中的内在物理化学原理，为油水污染治理提供了全新的理论视角。

项目发表论文30余篇（主要代表性论文20篇，其中SCI论文18篇，5篇代表作论文被引197次，其他主要论文被引450次），共设计制备了30余种具有潜在应用价值的表界面功能性涂层。完成人在Journal of Alloys and Compounds, Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects，Journal of Environmental Chemical Engineering，ACS Applied Materials Interfaces等专业刊物上发表相关学术论文20余篇，得到了诸多同行的认可和引用。

代表性

论文专著

论文1：Fabrication of recyclable, superhydrophobic-superoleophilic quartz sand by facile two-step modification for oil-water separation.

论文2：A rapid two-step method for fabrication of superhydrophobic-superoleophobic nickel/copper alloy coating with self-cleaning and anticorrosion properties.

论文3：A facile method to prepare stearic acid-TiO2/zinc composite coating with multipronged robustness, self-cleaning property, and corrosion resistance.

论文4：Preparation and corrosion protection of three different acids doped polyaniline/epoxy resin composite coatings on carbon steel.

论文5：Preparation of poly(o-ethoxyaniline)-nano SiC composite and evaluation of its corrosion resistance properties.