华南理工大学马春风团队研发的新型自适应两性离子基聚硅氮烷涂层，可根据环境自动“变脸”：长期浸泡在海水中时，两性离子基团像潜水员一样迅速上浮到表层，形成致密水合层与电荷屏障，令藤壶、藻类等生物难以附着，***降低船体粗糙度，减少航行阻力与燃料消耗，并随之削减温室气体与硫氮排放；当同一涂层用于输油或排污管道内部，在空气或油相环境中，低表面能的氟链段则迁移至界面，构建疏油、疏污屏障，阻止原油挂壁与无机盐结垢，既保持高流速，又减少停工高压冲洗和强酸碱清洗剂用量，降低运维成本与化学废液对海洋与土壤的二次污染，可谓“一漆两用”，兼顾船舶节能与管道绿色运行。合适的溶剂体系对于聚硅氮烷的加工和应用至关重要。江苏耐高温聚硅氮烷纤维
聚硅氮烷的物理属性可概括为“溶、态、能”三字。溶——它以芳烃类溶剂为舞台，甲苯、二甲苯可在室温下迅速将其完全溶解，配制涂料或胶黏剂时无需高温，工艺窗口宽。态——常温即可呈现液态或固态：当主链较短、分子量低于2000时，样品呈清澈流动液体，旋转黏度可低至数十毫帕·秒，适合浸渍、喷涂；若链长增加、分子量过万，则转变为玻璃态固体，拉伸强度与硬度同步提升，可直接模压成耐热构件。能——表面能*20 mN·m⁻¹ 左右，远低于常见树脂，涂覆后在基材上形成致密薄膜，水接触角可大于110°，既***降低摩擦系数，也阻碍尘埃、油渍附着，赋予材料自洁与防粘功能。凭借这些独特性质，聚硅氮烷已在**涂层、电子封装和医疗器械表面改性等场景中成为关键材料。江苏耐高温聚硅氮烷纤维聚硅氮烷的溶解性因分子结构和所带基团的不同而有所差异。
在船舶与管线长期服役的场景中，生物污损与油垢沉积是能耗飙升、排放增加的两大根源。针对此痛点，华南理工大学马春风课题组以聚硅氮烷为骨架，引入可自组织迁移的两性离子链段与氟化链段，创制出“自适应”多功能涂层。当涂层浸没于海水时，两性离子组分迅速富集至界面，形成致密水合层，抑制藤壶、硅藻与细菌的黏附，使船壳表面保持光滑，航行阻力***下降，燃油消耗与二氧化碳、氮氧化物排放同步削减；而在空气或输油环境中，氟链段则自动翻转至表层，构建低表面能屏障，不仅令原油、焦油难以润湿，还阻止无机盐与石蜡结晶的锚定，实现“一漆双工况”的自清洁效应。由此，船舶无需频繁进坞刮船底，管线亦可延长清管周期，减少强碱、强酸清洗剂的使用量，降低化学废液对海洋与土壤的二次污染，为全球航运与能源运输提供了兼顾经济性与环保性的可持续解决方案，并预示着智能表面技术在极端环境中的广阔前景。
借助化学气相沉积技术，聚硅氮烷可在微流控芯片的微通道内壁形成一层厚度*数十纳米的连续薄膜。该薄膜通过调控其表面自由能，可在亲水和疏水之间精细切换：亲水改性后，水相溶液能快速铺展，避免气泡滞留；疏水改性后，油相或有机试剂得以顺畅通过，残液吸附量***下降。由此，样品在微通道内的流速、混合效率及检测重复性均获得提升，尤其适用于高通量药物筛选或单细胞分析等场景。此外，固化后的聚硅氮烷涂层硬度接近陶瓷，耐磨、耐划性能优异，可抵御键合、切割、运输及反复插拔过程中产生的机械应力，降低微结构崩缺或裂纹风险。对于需在野外或工业现场长期服役的芯片，该涂层还能减少灰尘、化学试剂及高湿环境对通道的侵蚀，***延长使用寿命并提升系统稳定性。聚硅氮烷具有良好的成膜性，能够在多种材料表面形成均匀的薄膜。
聚硅氮烷因拥有超高比表面积与优异热、化学稳定性，被认为是理想的催化剂“地基”。其一，三维交联骨架能在单位质量内提供巨大的可接触表面，贵金属、金属氧化物或分子催化中心可均匀锚定，避免高温烧结或团聚，从而在加氢、脱氢、氧化等有机合成反应中保持高活性与长寿命。其二，通过调控合成配方、交联密度与模板工艺，可在纳米至微米尺度上精确“雕刻”孔道：当反应物为小分子时，微-介孔结构即可满足扩散；若底物为聚合物或生物大分子，则可定向生成大孔甚至分级孔体系，***降低内扩散阻力，提高反应速率与选择性。此外，孔壁表面丰富的 Si–N、Si–H、N–H 键提供了可后修饰位点，可进一步接枝官能团或金属络合物，实现载体与催化中心的功能协同。这种“结构可调、表面可修”的优势，在电子领域，聚硅氮烷常用于制备半导体器件的绝缘层。江苏耐高温聚硅氮烷纤维
聚硅氮烷的分子结构决定了其具有较低的表面能。江苏耐高温聚硅氮烷纤维
聚硅氮烷在光催化体系中更像一位“隐形教练”。它附着在主催化剂表面，利用自身富含的 Si–N 极性键与可调控的能级结构，首先拓宽光谱响应边界，把原本只能吸收紫外区的二氧化钛“拉”进可见光区；同时，聚硅氮烷层内部形成的连续界面电场像高速公路，迅速把光生电子-空穴对分开，降低复合概率，并加速载流子向反应位点的迁移，整体活性因此***提升。以有机染料降解为例，只需在 TiO₂ 表面引入少量聚硅氮烷，可见光照射 30 min 的去除率即可从 60 % 提升到 90 % 以上。若进一步与石墨相氮化碳（g-C₃N₄）等窄带隙半导体复合，聚硅氮烷可作为桥梁精细调变两相能带排列，构筑阶梯式 Z 型或 S 型异质结，使光生电子拥有更负的还原电位、空穴拥有更正的氧化电位，从而驱动水分解高效产氢，也可将 CO₂ 选择性地还原为甲烷或甲醇。凭借可溶液加工、环境友好且易于功能化的特点，聚硅氮烷为拓展光催化在环境治理、清洁能源和人工光合作用等领域的应用提供了简便而有效的新思路。江苏耐高温聚硅氮烷纤维
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