1. 本选题研究的目的及意义
海洋污损生物附着是船舶、海洋平台、海水养殖等领域面临的严重问题,会导致设施腐蚀、运行效率降低、维护成本增加等一系列问题。
传统的防污方法,如使用涂料,存在环境污染、有效期短等缺点。
因此,开发高效、环保、持久的防污技术具有重要的现实意义。
2. 本选题国内外研究状况综述
近年来,国内外学者在微结构表面防海洋污损生物附着方面进行了大量的研究,取得了丰硕的成果。
#国内研究现状国内学者在微结构表面防污方面做了大量工作,例如,中国科学院海洋研究所的段亚峰团队[1]利用飞秒激光制备了具有微纳米结构的钛合金表面,并对其防污性能进行了研究。
研究发现,该表面能够有效抑制硅藻和藤壶的附着。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
#主要内容本研究将从以下几个方面对微结构表面防海洋污损生物附着机理进行深入研究:1.微结构表面的制备与表征:采用合适的制备方法,制备出具有特定形貌和尺寸的微结构表面。
利用扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)等手段对微结构表面的形貌进行表征,并分析其化学组成、润湿性、表面能等理化性质。
2.海洋污损生物附着实验:选择具有代表性的海洋污损生物,例如硅藻、藤壶等,开展静态或动态的生物附着实验。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用理论分析、数值模拟和实验研究相结合的方法,具体步骤如下:1.文献调研:查阅国内外相关文献,了解微结构表面防污技术的最新进展、研究热点和发展趋势,为本研究提供理论基础和技术路线。
2.微结构表面制备:根据预先设计,选择合适的制备方法,制备出具有特定形貌和尺寸的微结构表面。
常用的制备方法包括模板复制法、光刻蚀法、化学刻蚀法、自组装法等。
5. 研究的创新点
本研究的创新点主要体现在以下几个方面:1.构建更全面的微结构表面抗附着机理模型:本研究将综合考虑微结构形貌、表面能、生物特性等多种因素,构建更全面的微结构表面抗附着机理模型,为解释微结构表面的防污机理提供更深入的理论依据。
2.探究微结构尺寸效应与防污机理的内在联系:本研究将系统研究微结构尺寸对生物附着的影响,并深入分析尺寸效应与防污机理之间的内在联系,为设计高效的微结构防污表面提供理论指导。
3.结合数值模拟与实验研究,揭示微结构表面防污的微观机制:本研究将结合数值模拟与实验研究,从微观角度揭示微结构表面防污的机制,例如微结构对生物附着力的影响、微结构对生物运动行为的影响等,为微结构防污表面的设计提供更直观的理论依据。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
1. 刘雨薇, 张涛, 高连达, 等. 海洋防污材料的研究进展[J]. 材料导报, 2018, 32(1): 98-108.
2. 王少龙, 段继周, 刘洋. 海洋防污涂料研究进展[J]. 涂料工业, 2019, 49(8): 78-85.
3. 赵晴, 李建华, 王立峰. 海洋生物污损及其防治技术研究进展[J]. 材料保护, 2017, 50(9): 89-95.
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