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化学前沿讲座(第十一期)

报告题目:防覆冰材料研究

报告人:中国科学院化学研究所王健君研究员

报告时间:2017年04月21日09:30-11:30

报告地点:理学院383#会议室

主持人:顾军渭

报告内容:

结冰现象普遍存在,并给我们的生活与生产带来极大的不便,有时候甚至会造成巨大的生命和经济损失。以2011年的数据为例,我国用于冰箱、空调除冰的电力损耗多达2880亿度,与三峡水电站年发电量相当。据民政部公布的数据,2008年中国雪灾的直接经济损失高达1516.5亿元。此外,在风力发电、高速铁路、雷达探测等领域,结冰同样会造成许多不利影响甚至损失。由此可见,防冰高分子材料的研究具有重要的经济意义、社会意义和国防安全意义。这个报告将详细汇报防冰涂层研究最新进展:1)通过系统研究抗衡离子对聚电解质刷表面过冷水成核变冰的影响,揭示了处于聚电解质刷/水界面的抗衡离子决定界面水的静态结构和动态行为,并具有主导过冷水成核变冰的能力。基于此,申请人将聚电解质引入防冰涂层,构建了在高过冷度下仍具有水润滑层的超低冰黏附涂层材料。由于水润滑层中的水能从环境中得到源源不断的补充,所以为润滑层防冰涂层的持久性问题提供了一个解决方案。2系统研究了冷凝水合并移离表面的关键科学问题,提出并构建了对冷凝微米水滴呈低黏附、能将冷凝水滴在结冰前快速、定向和自动移离表面的原型防冰材料,为实现无冰可结的高分子表面材料提供了理论基础,有助于解决换热器表面由于冷凝水结冰而造成换热效率大大降低的问题。

报告人简介

                                          

王健君研究员于2006年10月在德国美因茨大学和马普高分子研究所获得博士学位。2007年5月起在马普高分子研究所担任课题组长。2010年2月起回化学所工作,现为绿色印刷院重点实验室副主任。回国后致力于防冰材料研究,研究结果发表于包括PNASAngew. Chem.Nat.Commun.Sci. Adv.Adv. Mater.等期刊上。申请防冰高分子涂层PCT发明专利2项,中国发明专利11项。由于在防冰高分子材料领域全面系统的研究,于2014年应ACS Nano期刊邀请撰写防冰材料综述论文。英国广播公司(BBC)在其官方网站的 未来:科学(Future: Science)专栏中(该专栏主要报道世界上的重大科学事件)报道了课题组防冰材料的研究工作。现担任Advanced Materials Interfaces期刊的顾问委员。

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