支撐海洋強國建設 打造一流特色學科——訪中山大學化學工程與技術學院李偉華院長
2019-06-18 10:42:02 作者:殷鵬飛、王元 來源:中國腐蝕與防護網 分享至:

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山清水秀聽風雨,人杰地靈隱其中。中山大學是一所由孫中山先生創辦、有著一百多年辦學傳統的百年老校,目前已經成為一所國內一流、國際知名的現代綜合性大學,正努力成為全球學術重鎮。位于珠海市北部唐家灣鎮的中山大學化學工程與技術學院成立于2015年,學院立足于國家海洋開發和粵港澳大灣區建設發展戰略,秉承“開放、融合、創新”的發展理念,為建樹一流海洋化工特色學科、創新團隊和科研平臺而不懈奮斗。為了全面了解中山大學化學工程與技術學院的發展現狀及未來方向,探索海洋腐蝕防護科技發展前沿,記者特邀請到中山大學化學工程與技術學院的李偉華院長做相關方面的精彩解讀。

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李偉華院長

記者:請您對中山大學做一個簡單的介紹,并重點介紹一下您所在的化學工程與技術學院的發展歷程。

李院長:1924年,孫中山創辦了一文一武兩所學校——黃埔軍校和國立廣東大學(今中山大學)。

今日的中山大學,由1952年院系調整后分設的中山大學和中山醫科大學于2001年10月合并而成,是一所包括文學、歷史學、哲學、法學、經濟學、管理學、教育學、理學、醫學、工學、農學、藝術學等在內的綜合性大學。1999年9月,中山大學與珠海市人民政府簽署協議,合作建設中山大學珠海校區。2000年9月,背靠鳳凰山的中大珠海校區建成開學。

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經過近百年的發展,中山大學已經成為一所國內一流、國際知名的現代大學。現由廣州校區、珠海校區、深圳校區三個校區、五個校園及十家附屬醫院組成。

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中山大學珠海校區鳥瞰圖

1931年,學校認為工科人才極為重要,增設工科,化學工程系因此成立。但在1952年的院系調整中,化學工程系隨工學院調出,參與組建華南工學院,化學系則與嶺南大學化學系合并。

1994年,學校在化學系、高分子研究所和材料科學研究所的基礎上組建成立了化學與化學工程學院,“化學工程”的發展再次被強調。其后,經過2000年設立“化學工程與工藝”本科專業,2005年獲批設置“化學工藝”二級碩士點,2010年成立“化學工程系”、獲工程碩士(化學工程領域)專業學位授予權,2011年獲“化學工程與技術”一級學科碩士學位授權點,中大的化工學科不斷地發展。2015年,在學校大力發展工科的戰略布局下,學校在化學與化學工程學院化工系基礎上,正式成立“化學工程與技術學院”。化學工程與技術學院針對雙一流背景下的學院建設和創新能力的提升,圍繞海洋戰略、南海開發、國防與安全等國家重大需求,現階段重點建設海洋化工學科方向,以孕育具有創新潛能的科學家和工匠精神的卓越工程師,推進新技術開發與產業化。全球著名教育機構QS 發布的2019世界大學學科排名(化學工程)顯示,我校化學工程全球排名101-150,并列全國第六。

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即將建成的化學工程與技術學院大樓

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學院立足國家海洋開發和粵港澳大灣區建設發展戰略,秉承“開放、融合、創新”的發展理念,以孕育具有創新潛能科學家和培養工匠精神的卓越工程師為使命,把握教學與科研齊頭并進、科學與工程兩輪驅動。

在學生培養方面,堅持“厚基礎、寬口徑、聚前沿、重特色”的人才培養模式,培養既能扎實掌握化學工程與工藝的系統知識和技能,了解新型化工學科的理論與應用前沿,具備較強的實踐應用能力,又能結合多學科交叉知識進一步深造發展的復合型人才。

在學科建設方面,學院依托中山大學南海研究院和科考船優勢,以建設一流可持續發展的海洋化工為目標,形成了以“海洋腐蝕與防護”為特色和重點的學科方向,以“催化與表界面工程”、“海洋資源化利用”及“化工安全與評價”等學科方向為支撐的學科發展體系。建設以“動態、深海、 遠海”為特色的南海大數據腐蝕管理平臺,積累海洋材料與南海環境腐蝕數據,發展嚴酷海洋腐蝕環境下的新方法、新理論和新技術。

依托中山大學珠海新海濱校園規劃與建設的宏偉藍圖以及珠海宜居城市環境的獨特優勢,學院立志建成具有學科特色、一流的化學工程與技術學院,為提升中山大學的整體學術地位做出貢獻。

記者:請您重點談談化學工程與技術學院的主要學科方向及規劃。

李院長:化學工程與技術學院以習近平新時代中國特色社會主義思想為指導,以扎根中國大地、建設世界一流大學為引領,以創建一流的海洋化工學科為目標依托國家海洋強國戰略、粵港澳大灣區建設及毗鄰南海的區位優勢,依托“一帶一路”橋頭堡的地理位置優勢,以面向學術前沿、面向國家重大戰略需求、面向國家和區域經濟社會發展為導向,著力建設海洋資源化工、催化與表界面工程、海洋腐蝕與防護、化工安全與評價等學科方向。學院將海洋腐蝕科學與防護技術作為重點發展方向,充分發揮國家南海開發的戰略地位及珠海的區域優勢,精準服務海洋開發對海工防護行業的重大技術需求及國防與安全的國家戰略需求,瞄準國際海洋科技前沿熱點,彰顯優勢,突出特色,推進學院一流學科的建設進程。

今后,化學工程與技術學院依托科學與工程為雙翼,以大平臺、大團隊、大項目為抓手,發展國際前沿和學科交叉的可持續新型工科,建設國際水平的特色學科、創新團隊和科研平臺。加大人才引育力度,廣納賢才,才盡其用,打造高水平師資隊伍。深化工科人才培養改革,進行大跨度學科交叉融合的復合型人才培養體系建設,為國家海洋建設發展輸送更多高水平的高素質科技人才。

記者:請介紹您所在的團隊現狀以及研究方向和科研成果?

李院長:中山大學化學工程與技術學院海洋腐蝕與防護團隊是一支有著廣泛學科交叉研究基礎的國際化腐蝕防護隊伍,截止目前,師資隊伍包括國家杰出青年科學基金獲得者1人,國家“萬人計劃”1人,珠江科技新星3人,中山大學“百人計劃”學者35人,90%具有海外留學經歷,特聘研究員4人,博士后5人。作為一所年輕的學院,人才是第一資源,發展是第一要務,廣攬天下英才,鼓勵學科交叉研究,通過不同學科背景的學者加盟學院,打造一支有活力、有潛力、有能力的多學科交叉的年輕教師隊伍,學院正通過中山大學深圳論壇、珠海論壇以及海外學術論壇招賢納士,吸引有志之士共繪學院發展藍圖。

在中山大學致力發展珠海校區“海洋綜合學科群”的大背景下,團隊依托中山大學化工學院平臺,憑借全國最大的海洋科考船及“天河二號”超算中心的科研優勢及毗鄰南海的地域優勢,擬構建“動態、深海、遠海”為特色的南海腐蝕大數據管理平臺,創建南海環境腐蝕影響因素探測及分析系統,發展海洋化工優勢學科。團隊以南海嚴酷海洋環境多因素耦合腐蝕與防護為主題,其下分為四個研究方向,具體包括:深遠海環境下海工裝備材料腐蝕及防護安全設計;南海微生物腐蝕及生物污損防護;基于天然能源的南海海工結構陰極保護技術;智慧南海腐蝕防護工程一體化大數據信息平臺。旨在通過團隊協同合作,解決一批制約南海資源開發和蔚藍國防建設面臨的“卡脖子”問題,力爭在長壽命長效防腐防污涂層、多功能一體化防護涂層、新型陰保技術及基于南海腐蝕大數據庫等方面取得突破性進展。

團隊主要承擔了包括國家杰出青年基金、863計劃等在內的多項國家級項目,團隊目前在功能化防腐涂層方面,揭示了微膠囊技術和形狀記憶技術不同修復機制協同作用原理,明確了無溶劑自修復涂層的失效過程及屏蔽擴散動力學,改進并集成了自修復涂層微膠囊的功能化特征。在功能化緩蝕阻銹方面,構建了重大海域靶向型緩蝕阻銹體系并明確了作用機理,闡述了功能化緩蝕阻銹膜層在海工金屬結構表面的螯合機制,提出了基于復合緩蝕阻銹體系的海工結構氯離子侵蝕雙效電滲修復技術。創新成果已應用于20余項大型海洋工程,創造經濟效益3億余元。

記者:當前,海洋強國建設進入了加速期 ,逐漸走向深海遠洋,發展高性能海洋環境防護材料和技術迫在眉睫。請談談您對發展(深遠海)高性能海洋環境防護材料和技術的意義和看法。

李院長:隨著我國藍色經濟發展和“一帶一路”倡議的實施,我國海洋建設進程由近淺海走向深遠海,服役環境日益苛刻復雜,使用強度大幅提高,腐蝕破壞成為制約裝備安全性和可靠性的核心問題之一。深海環境下,由于干濕交變、壓力交變以及溫度交變的存在,使得服役環境更苛刻,裝備材料腐蝕失效速度加快,防腐涂層的壽命大大降低。因此,在深海復雜交變情況下,現有的防護涂層能不能用?現有的腐蝕失效評價方法適不適用?以何種標準評價涂層的防護性能,涂層的防護壽命為多少?這都是南海開發及國防建設迫切需要解決的問題。中國“海上絲綢之路”從東南沿海,經中南半島和南海諸國,穿過印度洋,進入紅海,沿線腐蝕十分嚴重,大部分沿海區域的腐蝕等級達到 4-5 級以上,且不同地區腐蝕速率差異巨大。同時遠海漁業、油氣資源開發要求海洋裝備具備適應遠海、長期服役能力。由于缺乏材料在苛刻環境中的腐蝕數據和相關研究, 嚴重制約著裝備的可靠性與長效性。因此,弄清海洋裝備、國防裝備工程材料在南海嚴酷海洋環境多因素耦合腐蝕作用下的腐蝕機制,建立基于南海腐蝕大數據的裝備材料評價方法及全壽命模型,進而發展相應的精準防護技術,是解決重要的科學問題,實施“走向深藍”國家戰略的必經之路。

國家“深遠海”戰略對海洋防腐新材料及防護技術提出了新的挑戰。尤其是在南海,南海擁有各類豐富的資源,特別是深海油氣資源,對我國經濟的可持續發展至關重要。與淺海環境相比,深海環境存在巨大靜水壓力,此外,溶解氧濃度、溫度、pH值、鹽度等因素與表層海水環境因素也明顯不同,因而具有其獨特的環境特性。這種服役環境的變化往往使得淺海環境下性能優良的材料在深海環境中發生耐蝕、力學等性能的顯著變化,所以對海工材料在深海環境中的腐蝕行為及與之相關的力學性能退化現象進行研究并發展相應的防護技術成為人類進行海洋資源開發過程中必須解決的一個重要課題。未來重大海工裝備將面向高強度備戰、南海“三高一強一多”嚴酷復雜海洋服役環境(高鹽度、高溫、高濕、強紫外、生物多樣化),闡明南方海域深遠海環境下海洋裝備材料的腐蝕損傷機制、提出滿足深遠海環境使用的高性能腐蝕防護技術、建立深遠海環境下裝備腐蝕壽命預測模型,是補齊目前海工裝備腐蝕短板弱項的亟需,也是保障未來裝備福異性形成的必要基礎。深遠海服役的裝備遠離岸基保障,對系統、設備的腐蝕安全性的要求遠高于陸上和淺海服役裝備,任何腐蝕損傷、泄露,都可能導致無法挽回的損失。重防腐涂料涂裝技術由于施工簡便、防護效果好,是目前應用最為廣泛、經濟有效的海工防腐技術。眾所周知,管道輸送是油氣資源傳送最主要、最經濟的方式,我國在深海油氣資源的開發的同時,也開始實施深海油氣傳送管道的重大工程。

記者:您是中山大學化學工程與技術學院的院長,作為學院的管理者和領航者,請您談談學院未來的整體發展方向和規劃,您將如何帶領學院走向更輝煌的明天?

李院長:學院始終堅持三大面向,聚焦國家戰略與地方區域經濟需求,重構學科架構,創新學院工作管理模式,探索學科發展新途徑。今年年底,學院5萬平米化工大樓即將交付使用,這將為學院的平臺建設提供強有力的支撐,學院未來將注重學科交叉融合,面向學術前沿,科學、技術、工程并駕齊驅,著力打造海洋腐蝕與防護平臺,開展源頭性和顛覆性的創新性技術研究,以大平臺、大團隊、大項目為抓手,建樹一流的特色海洋化工專業。

學院以立德樹人為根本,以“四個回歸”為基本遵循,圍繞中山大學“德才兼備、領袖氣質、家國情懷”的人才培養目標,對本科生的培養堅持“厚基礎、寬口徑、強特色、聚前沿”的人才培養模式,積極推進大跨度的學科交叉融合培養,培養既能扎實掌握化學工程與工藝的系統知識和技能,又具備面向國家重大戰略需求的海洋化工特色理論體系,具有求實創新精神、工程實踐能力和團隊協作與領導能力,具備一定的國際視野和跨文化溝通交流能力,具備全面的人文素養、科學精神和社會責任感的新工科領軍人才。同時做好學院的頂層設計,科教融合,真正做好學院發展這一系統工程,做好學院發展這篇“大文章”,為海洋工程建設獻計獻策,保駕護航。

后記

中山大學化學工程與技術學院響應國家戰略需求,牢記時代使命,立志打造一流海洋化工特色學科。海到無邊天作岸,山登絕頂我為峰。我們相信 “中大人”憑借不畏艱難、永攀科技高峰的滿腔熱血與信念,定能乘風破浪,為實現我國海洋強國夢做出更大貢獻!

人物簡介

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李偉華,海洋化學博士,海洋科學博士后。中山大學化學工程與技術學院院長,二級教授,博士生導師。國家杰出青年科學基金獲得者,國家“萬人計劃”領軍人才,科技部中青年創新領軍人才,中國科學院特聘研究員,青島海洋科學與技術試點國家實驗室卓越科學家,德國慕尼黑工業大學高級訪問學者,兼任中國腐蝕與防護學會常務理事,中國海洋材料產業技術創新戰略聯盟常務理事,中國腐蝕與防護學會污損技術專委會副主任,中國腐蝕與防護學會非金屬材料專委會副主任,中國建筑學會防護與修復會應用技術專委會副主任,廣東省腐蝕防護與表面工程學會常務副理事長,廣州市化學化工學會副理事長等。

主要從事海洋腐蝕與防護方面的研究,立足國家海洋戰略需求,研究工作旨在通過不同尺度、多學科交叉的綜合手段,致力于海洋惡劣環境下海工材料腐蝕誘發機理,功能化防護材料,以及防御調控新技術的前沿性和創新性研究。承擔國家杰青、科技部863、支撐計劃等10余項國家級課題,出版學術著作5部,發表論文200余篇,EI收錄51篇;第一發明人授權發明專利28項,參編行業標準10余項。其成果應用于膠州灣跨海大橋、日照港十萬噸煤碼頭等20余項大型海洋工程,為海工裝備安全服役保駕護航。

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