配位聚合物薄膜的组装及其抗金属腐蚀性能研究

The project will combine the two hot research areas, anticorrosion and coordination polymer thin films. We will employ two approaches to integrate coordination polymers onto the solid surface, e.g. Layer-by-Layer self-assembly and electrochemical synthesis. The mechanism and property of coordination polymer thin films for anti metallic corrosion will be studied by using the utmost of charge nature, hydrophilic/hydrophobic, and the porous of frameworks of coordination polymers themselves. The study of the project will be of great significance in exploiting potential application of coordination polymers and their thin films. 12-15 SCI papers will be expected to be published, as well as one patent will be applied.

本项目着眼于将与日常生活、国防交通以及战略防护器件等息息相关的腐蚀问题和目前化学及材料学科领域的研究热点——配位聚合物薄膜材料结合起来，采用层层自组装法或者电化学法将配位聚合物生长到金属的表面形成配位聚合物薄膜，利用配位聚合物自身框架的带电属性、框架的亲疏水、以及孔性配位聚合物的孔性等特性，研究配位聚合物薄膜在金属防腐蚀方面的机理和性能，探讨其应用前景。本项目的研究对拓展配位聚合物及其薄膜材料的应用具有重要的科学意义，是一项十分值得开展的研究工作。预计发表研究论文12-15篇，申请专利1项。

本项目利用配位聚合物和固体表面化学相结合来构筑配位聚合物薄膜，围绕配位聚合物薄膜的组装及其抗金属腐蚀性能研究开展大量工作。利用原位生长法、电化学生长法、电泳法、层层自组装、旋涂等方法制备了一系列性能优良的配位聚合物薄膜材料，研究了配位聚合物薄膜的生长机制，优化了配位聚合物薄膜的生长工艺，同时研究了配位聚合物薄膜的发光、传感、离子检测、介电和光催化等性能。在摸索工艺的基础上，将HKUST-1，ZIF-8，MIL-101等常见稳定的MOF材料制备成各种涂层，在MOF孔道内负载各种不同的腐蚀抑制剂，研究其抗金属腐蚀性能。制备的MOFs薄膜具有优良的抗金属腐蚀性能。发表学术期刊研究论文21篇，获授权专利1项，申请专利4项；培养5名博士毕业生，2名硕士毕业生，1名青年科研人员。群体成员对外学术交流与合作不断加强，在国内外大型学术会议做邀请报告3人次。