[口头报告]摩擦电-压电耦合驱动海洋防污材料设计与界面防污机制研究

摩擦电-压电耦合驱动海洋防污材料设计与界面防污机制研究
编号:431 稿件编号:443 访问权限:仅限参会人 更新:2026-04-18 19:16:36 浏览:35次 口头报告

报告开始:2026年04月28日 17:50 (Asia/Shanghai)

报告时间:15min

所在会议:[G] 表面工程应用技术论坛 » [G2] G下午场

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摘要
海洋生物污损严重威胁着海洋工程设备的长期运行和海洋生态系统的稳定,其本质是微生物在材料表面的初始粘附与后续生物膜形成。当前,传统电化学防污方法受到高电网依赖性和能耗阈值的限制,而摩擦纳米发电机(TENG)以及新兴的压电催化、接触电致催化驱动的新型防污技术可利用机械能构筑局部增强电场或直接原位驱动表面化学反应,具有高效简捷、无需外接装置等优势,为自驱动防污提供了更直接的技术路径。针对传统电催化防污技术能耗高、环境适应性差的缺点,本文提出了等离子体诱导界面化学重构与介电掺杂相结合的协同防污策略,开发了基于聚乙烯醇(PVA)、聚偏氟乙烯(PVDF)和各种金属有机骨架(MOFs)的功能材料体系。利用TENG收集海洋环境中丰富的波浪能和风能,从而产生高压脉冲交流信号并构筑局部增强电场。该系统可同时部署多种高效防污机制:通过低频交流脉冲电信号破坏微生物表面双电层稳定性,有效抑制初始生物膜形成过程中的可逆粘附;而高压电脉冲信号可直接杀灭细菌和藻类。此外,利用接触电催化-压电催化概念驱动原位生成高活性自由基(如,·OH,·O2-)的表面界面反应用于细菌灭活和污染物降解,创建了一个多能量输入、多机制协同自供电防污系统。这种新型技术可直接利用环境能源,提供持久、生态友好的生物污损防护和可靠的杀菌能力,为开发新型海洋生物污损表面防护技术提供了一种可行思路。
关键字
海洋生物污损,海洋新型防污技术,金属有机骨架,摩擦纳米发电机,界面防污
报告人
孙霄
中国海洋大学

稿件作者
孙霄 中国海洋大学
董丽婷 中国海洋大学
陈守刚 中国海洋大学
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