1. 概述
海洋功能薄膜材料与应用创新团队创建于2016年,通过引进国际知名金刚石领域研究专家、国家海外高层次人才引进计划专家-姜辛教授为首席科学家,山东省泰山产业创业领军人才-盖志刚研究员为团队负责人,旨在海洋强国战略实施条件下推进金刚石基薄膜等碳基新材料在海洋领域的技术应用,使之成为海洋传感器技术的核心增长点。现有在职教工15人,每年招收博士研究生约1-2人、硕士研究生约5-6人。
2.研究方向
(1)海洋温盐深传感技术与装备研发
面向复杂海洋环境,针对现有海洋温盐深传感器所采用的铂黑电极存在的机械强度低、抗生物附着能力差、寿命短等问题,开展核心传感材料设计制备与加工、电导池等核心器件设计与制备、信号采集与处理电路设计及海洋传感算法设计与优化等关键技术研究,实现海洋温盐深传感器模块化设计,提高传感器及仪器装备的测量精度、可靠性和长期稳定性,服务于我国海洋环境监测、海水养殖与资源开发、海洋国土安全保障等领域,打破国外对海洋温盐深传感材料和传感器市场的垄断。
(2)金刚石薄膜新型功能材料技术
围绕海洋环境监测、精密加工、半导体和集成电路领域创新需求,利用金刚石薄膜极端优异的本征性能,推进新型传感器件、热管理、精密制造、新能源技术、航空航天等领域的技术开发与应用。
(3)硼掺杂金刚石薄膜电极电化学微生物灭杀技术
电化学微生物灭杀技术是利用阳极的高电位和有催化活性的阳极反应产生具有强氧化能力的高活性羟基自由基等强氧化剂,从而氧化水中的各类有机污染物和细菌,通过“冷焚烧”的方式将其转化为可生物降解的小分子有机物和二氧化碳、水等无毒无机物,达到去除污染物和病毒细菌的目的,在海洋传感器防污损和水处理领域具有较好的应用前景。该技术的关键是阳极材料,与传统的贵金属、氧化物电极相比,硼掺杂金刚石薄膜具有过氧电位高、分解能力强、导电性能优异、电化学稳定性优异、耐腐蚀等优点,因此特别适用于海洋领域传感器防污损、船舶压载水处理、高浓度难降解有机废水处理等技术装备领域,市场前景巨大。
3.团队成员
4.代表性研究成果
近年来承担并完成国家级科研项目20余项,10余次获得省市级奖励。
1、项目
1)水下移动式温盐深传感器关键技术研究与联合研发,科技部高端外国专家项目
2)2)6000m温盐深传感器产品开发,崂山国家实验室“问海计划”
3)硼掺杂金刚石薄膜海洋盐度传感器性能优化研究,山东省自然科学基金面上项目
4)电极式温盐深传感器国产化,国家发改委重大专项子课题
5)金刚石基功能薄膜材料在海洋领域中的应用关键技术研究,科技部高端外国专家项目
6)硼掺杂金刚石薄膜电极海洋盐度传感器联合研发与示范应用,山东省重点研发计划(国际科技合作)
7)国家海洋监测设备工程技术研究中心,山东省重点研发计划(重大关键技术)
8)“六高废水”高效处理技术集成及成套装备,山东省科技重大创新工程
9)金刚石基薄膜表面功能化及海洋传感特性研究,山东省高等学校优秀青年创新团队
2、奖励
1)2024年,盖志刚获山东省泰山产业创业领军人才
2)2024年,郭风祥获山东省泰山学者青年专家
3)2022年,张学宇获山东省泰山学者青年专家
2)2023年,盖志刚获青岛市拔尖人才
3)2024年,“硼掺杂金刚石电极海洋盐度传感器研制与应用”项目获山东省科技进步二等奖
4)2024年,“海洋温盐深传感器关键技术研究与应用”项目获中国仪器仪表学会科技进步二等奖
5)2023年,“金刚石薄膜海洋盐度传感材料与器件关键技术及应用”项目获中国发明创业奖创新奖一等奖
6)2023年,“金刚石薄膜电极海洋盐度传感器研制与应用”项目获青岛市科学技术科技进步一等奖
7)2021年,“金刚石薄膜电极电化学高级氧化污水处理系统”项目获青岛市科学技术科技进步二等奖
8)2024年,“海洋盐度传感器自主研发与应用示范”项目获山东省海洋科技创新二等奖
9)2021年,“基于金刚石电极的海水污染防治系统”项目获山东省海洋科技创新二等奖
10)2021年,“基于金刚石电极的海水污染防治系统”项目获中国商业联合会科技进步奖三等奖
11)2020年,““六高废水”高效处理技术集成与成套设备”项目获山东省水处理协会科学技术一等奖。