今天，我们为大家解析的是利物浦大学博士研究项目。
“Understanding, and high-throughput development, of the formulation of spray coating solutions for industrial applications”
学校及专业介绍
学校概况
利物浦大学(University of Liverpool)创建于1881年，是英国顶尖的研究型大学之一，位于英格兰西北部的利物浦市。作为英国红砖大学(Russell Group)成员，该校在全球享有卓越的学术声誉。利物浦大学设有三大学院，下设多个院系，涵盖人文社科、科学与工程、健康与生命科学等领域。校园内拥有约33,000名学生，其中国际学生约占25%，来自超过130个国家，形成了多元化的学习环境。
利物浦大学化学系位于全球顶尖行列，在2021年英国研究卓越框架评估(REF2021)中，其研究被评为英国排名第7位，研究环境和研究产出均被评为全球领先(4)水平。
院系介绍
利物浦大学化学系拥有50多位学术人员，研究领域广泛，组织为5个灵活的研究小组。该系的科研影响力在全球范围内得到认可，从抗疟药物发现到最知名的纳米颗粒制备方法都有其贡献。
该系提供先进的研究设施，包括分析服务、技术服务和X射线服务。学院内还有材料创新工厂（Materials Innovation Factory），这是一个价值8100万英镑的尖端设施，拥有价值1400万英镑的开放获取设备，为材料研究提供了世界级的平台。
招生专业介绍
本次招生项目"Understanding, and high-throughput development, of the formulation of spray coating solutions for industrial applications"（工业应用喷涂涂层溶液配方的理解与高通量开发）是一个与NSG/Pilkington公司合作的博士研究项目，旨在深入理解喷涂功能性涂层在玻璃上的过程，并开发新的化学方法以提高涂层性能。
该项目将贡献于理解功能性涂层在玻璃上沉积的过程，并开发新的化学方法，与主要工业合作伙伴NSG/Pilkington一起探索。项目将利用先进的表征技术来理解这一过程，并应用高通量方法开发新的涂层配方和材料。
喷涂功能性涂层到大面积玻璃是一个重要的工业过程。理解喷涂溶液的详细化学成分对获得高质量涂层、优化喷涂过程以及最终指导新涂层材料的溶液配方至关重要。该项目将研究NSG/Pilkington使用的工业喷涂涂层溶液的详细化学成分，以理解涂层玻璃产品的性能。学生将使用多种分析技术，包括核磁共振(NMR)、FTIR、拉曼光谱、SAXS、XRD、电子显微镜等，对不同使用阶段的溶液和最终涂层进行详细分析，从而深入理解溶液特性。基于这种理解，项目将使用高通量方法探索新的化学成分和配方，覆盖广泛的化学空间。高通量工作流程将需要开发自动化筛选测试，如光学测量、接触角测量等，以评估配方一旦涂覆到玻璃上后的性能，然后使用统计分析来理解配方中的关键参数。
该项目属于利物浦大学EPSRC数字和自动化材料化学博士培训中心框架下，与其他研究背景涵盖物理和计算机科学的学生一起，从2025年10月开始。这些学生将发展机器人、数字、化学和物理思维的核心专业知识，并将其应用于材料设计、发现和处理的特定领域研究中。
申请要求
1.学术背景要求
- 申请者应具备化学、材料科学、物理学或相关学科的良好本科或硕士学位
- 具有材料合成、表征或计算模拟经验的申请者将获优先考虑
- 由于项目涉及高通量方法和自动化数据分析，具备编程或数据科学背景的申请者具有明显优势
2.语言与能力要求
- 语言要求通常为雅思总分不低于6.5分（各单项不低于6.0分）或同等水平
项目特色与优势
1.世界一流的学术研究环境
- 利物浦大学化学系在2021年英国研究卓越框架评估(REF2021)中位列英国第7位
- 研究环境和研究产出均被评为全球领先(4*)水平
- 作为英国红砖大学(Russell Group)成员，享有卓越的国际学术声誉
- 学校拥有多元化的学习环境，国际学生约占25%，来自130多个国家
2. 产学研紧密结合的合作模式
- 与全球领先玻璃制造商NSG/Pilkington公司直接合作的研究项目
- 学生有机会在NSG/Pilkington位于Lathom的技术中心工作
- 研究成果直接应用于工业生产，解决实际工程问题
- 与联合利华共建价值8100万英镑的材料创新工厂，是产学合作的典范
3. 先进设备与技术平台
- 拥有价值1400万英镑的开放获取设备的材料创新工厂
- 配备多种先进表征技术，包括NMR、FTIR、拉曼光谱、SAXS、XRD和电子显微镜等
- 高通量自动化筛选平台，大幅提高材料发现和优化效率
- 完善的分析服务、技术服务和X射线服务支持系统
4. 高度跨学科的研究特性
- 处于材料化学、表面科学与工业工程的交叉领域
- 结合基础化学研究与应用工程实践
- 使用多种先进分析技术和数据科学方法
- 属于EPSRC数字和自动化材料化学博士培训中心框架
有话说
项目理解
- 交叉学科：该项目处于材料化学、表面科学与工业工程的交叉领域，将基础化学研究与应用工程相结合，通过先进的分析技术和高通量方法，探索玻璃涂层的形成机制和性能优化。
- 研究目标：项目核心目标是理解工业喷涂涂层溶液的化学机制，并开发新的配方和材料，以提高玻璃涂层的性能和功能性。这将为NSG/Pilkington公司提供科学依据，优化现有工艺并开发下一代功能性玻璃涂层。
- 技术手段：项目采用多种先进表征技术，包括核磁共振(NMR)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、拉曼光谱、小角X射线散射(SAXS)、X射线衍射(XRD)和电子显微镜等，结合高通量自动化筛选方法和统计分析，实现快速有效的材料发现与优化。
- 理论贡献：项目将深化对喷涂涂层溶液化学行为的基础理解，阐明溶液成分、结构与最终涂层性能之间的关系，建立预测模型，为材料设计提供理论基础，推动材料科学中"配方-结构-性能"关系的认知边界。
- 应用价值：研究成果将直接应用于工业玻璃涂层生产，提高涂层质量和生产效率，开发具有特定功能(如自清洁、防反射、节能等)的新型涂层，满足建筑、汽车和太阳能等行业对高性能玻璃的需求，创造显著经济和环境效益。
创新思考
- 前沿方向：可将研究拓展至智能响应型涂层领域，如开发对环境刺激(温度、光照、湿度)有响应的玻璃涂层，或具有自修复功能的涂层系统，使玻璃产品具备更多智能特性，满足未来智能建筑和可持续发展的需求。
- 技术手段：可引入机器学习和人工智能技术，建立涂层配方-性能预测模型，利用强化学习算法指导高通量实验设计，实现自主优化；还可整合原位表征技术，实时监测涂层形成过程，获取动态信息，深入理解反应机理。
- 理论框架：可构建多尺度模拟框架，从分子水平到宏观性能进行全面模拟，将量子化学计算、分子动力学模拟与有限元分析相结合，预测涂层材料的结构演化和性能表现，指导实验设计，加速材料发现过程。
- 应用拓展：研究成果可拓展应用至其他基材(如金属、塑料、复合材料)的涂层开发，或扩展到其他涂层技术(如溶胶-凝胶、化学气相沉积等)，为广泛的工业应用提供解决方案；还可开发多功能涂层，如兼具自清洁和能量收集功能的智能玻璃。
- 实践意义：通过优化涂层配方和工艺，可显著降低生产能耗和原材料消耗，减少有害物质排放，提高资源利用效率；开发的环保型涂层可减少建筑能耗，为"碳中和"目标做出贡献，体现循环经济理念。
- 国际视野：可与国际领先实验室建立合作网络，共享数据和资源，构建开放的材料数据库；研究成果可推动国际标准制定，为全球玻璃涂层技术发展提供参考；还可面向发展中国家设计适用的低成本涂层解决方案。
- 交叉创新：将生物启发设计引入涂层研究，参考自然界中的结构(如荷叶表面、蝴蝶翅膀)开发新型功能涂层；或融合纳米技术和传感技术，开发具有传感功能的智能玻璃涂层，实现环境监测和信息显示功能。
- 其他创新点：开发基于再生资源或生物质的环保涂层配方，减少对石油基原料的依赖；探索涂层回收和再利用技术，实现涂层材料的闭环管理；利用数字孪生技术，建立虚拟涂层生产线，优化工艺参数，提高生产效率和产品质量。
博士背景
Benzene,化学化工学院博士生，专注于有机合成化学和绿色化学研究。擅长运用计算化学和人工智能辅助设计方法，探索新型催化剂和环境友好型合成路径。在研究光驱动CO2还原制备高附加值化学品方面取得重要突破。曾获国家奖学金和中国化学会优秀青年化学家奖。研究成果发表于《Journal of the American Chemical Society》和《Angewandte Chemie》等顶级期刊。
【竞赛报名/项目咨询+微信：mollywei007】
