新型海洋防污体系的构建：生物降解大分子防污剂的设计、合成与性能

Marine biofouling is a sticky problem related to environment, energy and national defense. There is a great demand for environmentally friendly anti-biofouling systems. In this project, we plan to design and synthesize degradable macromolecular antifoulants by radial ring-opening polymerization or hybrid copolymerization. Their degradation can not only lead to a dynamic surface but also a controlled release of the antifoulants. Such a system is expected to have long-term antifouling ability and service life. We will execute laboratory experiments and marine field tests to study the relation between polymer structure and antifouling ability, mechanical strength or duration in marine environment and clear about how the degradation rate and the antifoulant release influence the anti-biofouling ability under static and dynamic conditions. Our aim is to develop environment-friendly, efficient, durable and applicable antifouling materials.

海洋防污是与环境、能源、国防等国家重大需求相关的问题，发展环境友好海洋防污体系是该领域最重要的方向。在本项目中，我们计划通过自由基开环聚合、杂化共聚等方法将异噻唑啉酮、吲哚等防污官能团引入到降解性聚酯中，制备可生物降解有机大分子防污剂。该体系所用防污官能团抗污活性高、易生物降解且环境友好。尤其是，该高分子材料在海水环境下的降解不仅能形成动态防污表面，而且使防污成份持续稳定释放，达到长效协同防污之目的。我们将研究其在海水环境下的降解和防污剂的释放动力学, 确定控制防污剂释放的关键因素，通过室内防污实验、海洋挂板实验等研究其防污性能、力学性能与其结构的关系。在此基础上, 构建高效、环境友好防污体系。

海洋生物污损是海洋工业和开发中无法回避的问题，发展环境友好海洋防污材料是该领域最重要的方向。在本项目中，我们先后设计制备了主链降解防污材料、主链降解-侧链水解（双解）防污材料、侧链功能化双解防污材料和超支化双解防污材料等多种可控降解高分子基海洋防污材料，并通过与环境友好防污剂物理或化学复合，发展了抗污官能团与高分子材料组合技术，构筑了系列环境友好复合海洋防污体系。通过对材料结构与性能的研究，厘清了材料的降解性能、防污剂控释性能以及防污性能与其结构的关系，为高性能环境友好海洋防污体系的构筑提供了理论依据。在项目执行过程中，已在ACS Appl. Mater. Interfaces, J. Mater. Chem. A, Adv. Mater. Interfaces等期刊上以第一/通讯作者发表论文27篇，授权中外发明专利10项，其中美国和日本专利各1项。培养了博士生2名，硕士生6名。