​2020年4月9日，我校化学与环境工程学院青年教师刘志雄副研究员在ACS Sustainable Chemistry & Engineering上发表了题为“Integrated Dual-Functional ORMOSIL Coatings with AgNPs@rGO Nanocomposite for Corrosion Resistance and Antifouling Applications (Zhixiong Liu, Feng feng, Jun Qin et al.)”的研究论文，ACS Sustainable Chemistry & Engineering是化学工程与绿色可持续科学领域的国际知名期刊（中科院一区TOP期刊），2019年影响因子为7.632，近5年影响因子6.42，文章报道了AgNPs@rGO纳米材料增效的防腐和防污一体化ORMOSIL涂层材料及应用。刘志雄副研究员为论文第一作者，我校为第一通讯单位，中国科学院宁波材料技术与工程研究所为共同通讯单位。

据统计,每年腐蚀损失约占各国GDP的3%～5%，远远大于自然灾害、各类事故损失的总和。2014年我国的腐蚀总成本约占当年GDP的3.34%，总额超过21000亿元人民币，相当于每个中国人当年承担1555元的腐蚀成本。腐蚀问题已经成为影响国民经济和社会可持续发展的重要因素之一。材料表面粘附的微生物往往会进一步加速金属的腐蚀速度（MIC），大幅缩短材料的服役寿命。有机高分子防护涂层是目前应用最广泛、最有效的工程与装备防腐策略之一。有机硅溶胶-凝胶涂层兼具有机涂层和无机涂层双重特点，但是传统的有机硅溶胶-凝胶涂层在成膜过程中易开裂且存在大量的孔隙，这极大的限制了这类涂层的防腐应用。为了克服这一缺点，一种方法是通过添加柔性的线性高分子聚合物来改性有机硅溶胶凝胶涂层的脆性；另一种方法是添加高纵横比的二维片层纳米填料（如石墨烯等），由于其优异的阻隔性能、良好的化学稳定性和抗氧化性能等，可以有效延长腐蚀介质的扩散路径并改善有机硅溶胶凝胶涂层的抗渗透性以增强其长效耐腐蚀性能。

本论文以氧化石墨烯和醋酸银为原料通过简单固相法制备了AgNPs@rGO纳米粒子，并将AgNPs@rGO纳米粒子和低分子量的PDMS-OH加入到巯基功能化的有机硅溶胶-凝胶中，通过有机/无机协同增效理念，制备了一种兼具防腐、防污双重功效的一体化防护涂层材料。详细表征了AgNPs@rGO纳米粒子的尺寸，微观形貌，表面化学组成和结构；通过第一性原理探讨了银元素和GO的作用机制，发现银元素倾向于与含氧官能团（如羟基、环氧基等）和石墨烯缺陷处（Gv）通过化学吸附结合；电化学实验表明添加AgNPs@rGO后涂层的防腐效果提高了2倍，防护效率（η）高达99.8%；抗菌实验发现添加AgNPs@rGO涂层的杀菌率可达96%，其中AgNPs@rGO中的r-GO可富集细菌、AgNPs可破坏细菌外膜结构并导致其死亡，二者协同作用大幅提高了涂层的抗菌性能；该涂层同时具有优异的抗藻类粘附性能，该类新型防腐防污一体化涂层材料有望用于金属构件（尤其是铜金属）表面的腐蚀防护。

该研究工作得到了国家自然科学基金青年项目、山西省高校科技创新项目和山西省新型介孔材料创新应用工程中心开放基金等科技项目资助。

刘志雄副研究员，2019年6月进入我校工作，先后主持了国家自然科学青年基金，中国博士后科学基金特别资助、中国博士后科学基金面上资助，宁波市“科技创新2025”重大专项和山西省高等学校科技创新项目等国家、省市和企业科研项目10余项，发表研究论文30余篇，多次受邀参加表面防护工程领域学术会议并作邀请报告，主要从事特种功能涂层材料和智能高分子材料方面研究，开发的部分涂层材料已在船舶、化工等领域实现了示范应用。

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