获奖项目名称：

滨海电厂冷源系统生物污损绿色防污工程

第一完成单位：

中国科学院海洋研究所

项目联系人：

孙佳文

联系人电话：

15706428361

联系人邮箱：

sunjiawen@qdio.ac.cn

项目简介：

2.1 申报项目规模
  海洋生物污损是影响海洋工程设施运行安全的重要因素，核电是我国重点发展的绿色能源，滨海电厂核电冷源系统是核电站的重要组成部分，海水隧洞、粗格栅、细格栅、旋转滤网等容易遭受生物污损，严重的生物污损会影响核电的取水安全。了解掌握海洋滨海电厂设施的生物污损状况，发展适应的防污涂层技术和电解防污等技术具有重要意义。本项目重点研发了滨海电厂用防污涂料技术，进一步发展低表面能防污技术，同时发展了电催化产活性氧等新型技术，其中释放杀生剂的自抛光防污涂料技术在中广核相关电厂获得了示范应用，并获得了进一步推广应用。并在中科院先导专项、国家重点研发计划、中科院从0到1原始创新的支持下开展了进一步的研究应用。
2.2 主要技术内容和技术经济指标
  （1）滨海电厂冷源设施污损生物分布特征和附着规律
研究揭示了大亚湾、台山、宁德、红沿河等海域及不同材料表面污损生物多样性、时空附着规律及其与温度/盐度/流速等环境因子的关联，并发现材料表面特性驱动微生物群落结构差异。
  （2）滨海电厂长效无锡低铜自抛光防污涂料研究与应用
研发了丙烯酸硅/铜/锌自抛光防污树脂体系，通过调控填料及助剂含量优化涂层微观结构，开发了长效无锡低铜自抛光防污涂料，实海挂板防污周期达36个月以上；
  （3）绿色无毒有机硅低表面能防污涂料及纳米杂化环氧防腐涂层开发
采用了自主研发的抗菌小分子接枝改性有机硅树脂，实现与有机硅弹性体低表面能、低粗糙度物理化学特性协同防污，开发了绿色无毒有机硅低表面能防污涂层，实海挂板防污周期达24个月以上；自主开发了两亲性接枝抗菌小分子改性有机硅树脂，通过溶胶-凝胶技术与功能性氟/硅烷、ZrO2溶胶等进行交联，开发了透明耐磨硅基硬质杂化防污涂层，6个月实海挂板测试防污性能良好；研发了多种碳基纳米杂化材料有机/水性环氧树脂涂层体系，腐蚀电化学交流阻抗提升2-5个数量级；
  （4）氧化型和非氧化型杀生剂防污技术
不同于电解制氯防污，电催化氧还原产过氧化氢等活性氧，可用于原位抗菌防污，且作用后的产物只有水，无污染。通过制备锰氧化物/GO复合电催化材料，设计用于不锈钢表面，在0.55VRHE呈现优异抗菌性能；通过设计制备气体扩散电极提高氧浓度，增进活性氧产量，可实现短时间内>90%以上杀菌率。该研究得到了福清核电的支持和关注。通过对非氧化性型杀生剂的筛选和评价，CT1302/CT1304药剂在台山核电厂现场实验表明1ppm/16h加药条件，实验板附着的海生物几乎全部死亡。
2.3促进腐蚀与防护工程领域科技进步作用及推广应用情况
  初步了解掌握了我国滨海电厂生物污损的分布规律，研发了适用于滨海电厂环境的长效无锡低铜自抛光防污涂料（防污周期≥36个月）、绿色有机硅低表面能涂层（防污周期≥24个月），在大亚湾核电粗格栅、船舶设施等完成2万平方米示范应用；非氧化型药剂CT1302/1304（1ppm/16h灭杀污损生物）等技术的工程适用性得到验证。相关技术可拓展至滨海核电站、海工装备等防腐防污关键部位，为海洋设施安全防护提供了可落地的技术方案，对提升腐蚀与防护工程领域技术应用水平具有实际意义。