山东省特种海洋材料重点实验室

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山东省特种海洋材料重点实验室

山东省特种海洋材料重点实验室

山东省特种海洋材料重点实验室是国内唯一一个将海洋科技与材料科学交叉融合、专门从事涉海材料研究的实验室，在国内材料界率先提出“海洋材料”特色研究领域。它包括以下几个实验室：

 

（一）动力学研究实验室

涉海材料微生物附着界面结构及其动力学过程  界面和表面一直是材料研究的前沿和难点,以往的研究仅限于无生命材料之间形成的界面和表面，而涉海材料与附着微生物之间形成的界面和表面是半生命、半活性的独特复合界面，不仅具有复合材料界面的普遍组织结构特征，而且具有动态发展、兼有生物化学反应的“活”的独特结构的特征，这就使得海洋材料界面研究的新颖性不仅对于材料制备科学具有重大的理论意义，而且对于发展耐海洋微生物附着的海洋平台及深海探测用材料也具有极其重要的实际意义。

 

（二）海洋材料腐蚀研究实验室

海洋材料腐蚀防护电化学研究 海洋环境中的腐蚀主要是电化学腐蚀，因此电化学方法成为研究海洋腐蚀与防护的重要手段之一。海洋石油工程、舰船、新型海水系列水处理剂、三防器（防腐、防污、防污然）、海上浮式贮油轮单点悬臂舱（Yoke）防冻压载液、采油平台导管架、海底管线阴极保护优化设计、电位分布数值计算、（海上平台导管架、管线、浮式储油轮、终端，区域性）腐蚀调查与对策及滨海电厂海水冷却系统腐蚀与污损综合治理等均是本分支方向的重点研究内容。

 

（三）海洋材料防腐检测及分析技术实验室 

海洋材料腐蚀的监控技术是材料使用和保护的关键技术。本研究方向在电化学传感器、原位检测技术、阴极保护监测系统方面的研究成果处于国际先进地位。在渤海建立了国内首个现场腐蚀检测站及腐蚀数据处理系统；阴极保护监测系统、海底管线走行、非接触腐蚀调查等方面具有高的科技含量和广泛的应用领域，其中70%投入使用或形成产业化。用KELVIN探头方法研究极薄液层下氧扩散过程，建立相应的动力学模型；使用SKP扫描KELVIN探头研究盐微粒诱导大气腐蚀发生与发展过程的电位分布图谱特征，系统研究吸附型缓蚀剂的阳极脱附现象，提出阳极脱附机理和动力学模型；运用阳极脱附理论解决多年悬而未决的缓蚀剂浓度极值现象等均是本分支方向的研究内容。

 

（四）海洋信息与功能材料研究实验室

冷阴极深海探测材料的制备及场发射特性的研究 

    冷阴极材料是实现场发射平板显示的关键，因此冷阴极材料的制备及其场发射特性的研究显得尤其重要。我们主要对碳素材料特别是金刚石薄膜的场发射特性进行了较为系统的研究，发现利用电泳方法预沉积金刚石籽晶，不仅可以实现金刚石薄膜的选择生长，而且也可以有效地提高场发射电流。从金刚石薄膜的表面，薄膜本身的取向，厚度及成核密度，衬底等几个方面进行了研究，发现具有较多凸起表面、（111）取向、成核密度较低、非连续的金刚石薄膜具有较好的发射特性，这归因于表面电场增强与低的表面电子亲和势。同时发现金刚石薄膜经表面处理特别是强酸处理之后，场发射特性得到显著改善，并将其归结为表面凸起的增加和尖锐化。目前正在研究的工作还包括具有钙钛矿结构的氧化物材料的场发射特性研究、基于功能材料的低压驱动场发射阴极结构研究及其在平板显示、光源、探测器等方面的应用研究。

 

纳米发光材料的制备及发光性能的研究

    纳米微粒的光学性质主要取决于它的电子态的特点，即量子限域效应和表面效应的影响，其中表面效应对发光起负作用。大量表面原子的存在使得常对发光起猝灭作用的表面态的密度非常大，因此实现对表面态的控制使其对发光不起消极作用是纳米发光材料能否真正走向实用的关键。我们的工作集中在对纳米材料进行表面修饰，控制纳米微粒表面的组成和结构，确定表面态影响纳米材料发光的作用机理方面的研究。目前我们正在研究的工作还有制备方法对纳米材料发光性能的影响研究以及特殊形状的纳米材料的制备和发光性能研究等。

 

功能高分子涉海材料的制备及性质研究  

    主要研究具有特殊物理化学性质的高分子材料的制备、性能与结构之间的内在关系等内容，主要包括高分子电致发光、电致变色材料，高分子复合功能材料等。我们采用电化学聚合法制备成功多层修饰电极，利用不同氧化还原电位层之间的相互作用控制电子转移方向，实现了在有机材料中电子的单向转移控制。我们在单向导电高分子器件的基础上，与光敏材料?高分子化的钌联吡啶络合物进行复合，成功实现有机光电池模型的制备，产生了明显光电流。这是在国际上首次采用聚合物多层修饰技术构筑了具有半导体二极管性质的单向导电装置和利用多层修饰技术进行电荷分离，构筑有机光电池。