获奖项目名称：

绿色高效有机涂层防护体系的创制与机理研究

第一完成单位：

浙江大学

项目联系人：

胡吉明

联系人电话：

13857167357

联系人邮箱：

kejmhu@zju.edu.cn

项目简介：

2.1研究目的
  金属的腐蚀不仅对社会造成巨大的经济损失，还给国家安全和人民生命安全带来极大的危害。有机涂层技术是最常用、最有效的腐蚀防护策略，但是，由于缺乏有效的理论指导和制备方法的创新，有机涂层技术的发展仍然难以满足人类绿色可持续发展要求和人类活动空间不断延升对涂层性能提出的更高要求。在绿色发展大框架下，开展基于高性能涂层防护体系的创制和机理研究，对推动涂层技术的变革具有至关重要的作用。
2.2主要科学发现点
  项目面向金属表面有机涂层防护体系绿色化、高效化需求，在阐明涂层金属阻抗模型演变的一般性规律以及涂层中侵蚀粒子传输规律的基础上，以无机/有机SiO2薄膜的电化学沉积、硅烷改性聚合物涂层、新型纳米存储器复合涂层技术等为主要手段，开展了绿色高效涂层防护体系的创制，取得了具有重要学术创新意义和应用价值的研究成果：
  （1）揭示了金属/涂层电极阻抗模型演变的一般性规律；提出了计算侵蚀性粒子在涂层中扩散系数的等效电路分析新方法。
  （2）发展了基于“临界沉积电位”理论的有机/无机SiO2薄膜电化学沉积新方法；首次发现电沉积SiO2薄膜是一种理想的涂装防护体系的预处理层（界面增强层）。
  （3）提出“化学接枝”新策略，建立了涂层本体增强的硅烷改性方法；首次发现硅烷的引入促进了聚合物涂层活性官能团在金属表面的有序排列。
  （4）提出“双功能”纳米存储器新思路，分别采用二维材料复合和疏水化改性两种策略，创新性构建得到多种兼具“主动防护”和“被动防护”功能的双功能纳米存储器复合涂层体系。
2.3成果产生的价值
  经过17年的系统研究，项目共发表相关研究论文80篇，其中 SCI 论文62篇（SCI总引用3669次），5篇代表作被SCI总他引795次，授权相关发明专利17件，主持国家自然科学基金项目10余项、973项目（二级课题）1项、国家重点研发计划（子课题）1项、浙江省自然科学基金重点项目3项。项目完成人张鉴清、胡吉明先后当选中国腐蚀与防护学会副理事长，胡吉明、伍廉奎先后当选中国腐蚀与防护学会青年工作委员会副主任委员；胡吉明获中国化学会青年化学奖、教育部新世纪优秀人才、浙江省“万人计划”科技创新领军人才，伍廉奎获广东省杰出青年基金项目资助、中国腐蚀与防护学会青年科学家奖，张鉴清获中国腐蚀与防护学会“最高学术成就奖”、国际电化学阻抗谱会议Claude奖（该奖自设立以来授予的第一位中国学者）；张鉴清获国家科技进步二等奖（排名第4，2009年），胡吉明、张鉴清共同获教育部自然科学奖二等奖（分别排名第1、2，2018年），胡吉明获浙江省科技进步二等奖（排名第3，2024年），伍廉奎获中国有色金属行业科技进步一等奖（排名第6，2024年）。项目所构建的以电沉积SiO2薄膜为预处理层的有机涂层技术已在高铁接触网（福平线）上取得试运行，所开发的硅烷改性涂层技术已由行业企业推广使用。发表的研究论文被薛群基院士、刘维民院士、潘复生院士、韩恩厚院士，中国腐蚀与防护学会理事长李晓刚教授，荣誉理事长王福会教授、左禹教授，国际电化学会电分析化学委员会主席、电沉积sol-gel技术发明者、以色列希伯来大学D. Mandler教授，国际硅烷膜研究权威、2015欧洲腐蚀大会主席、里斯本技术大学M.F. Montemon教授等知名同行研究团队正面引用和应用。