宁波材料研究所抑制石墨烯腐蚀促进行为研究进展

宁波材料研究所抑制石墨烯腐蚀促进行为研究进展
石墨烯是一种二维纳米材料，具有良好的力学性能、高纵横比和优异的阻隔性能。近年来，石墨烯在有机防腐涂料领域引起了广泛的关注，但石墨烯与涂层基体树脂界面相容性差，导致涂层中出现微孔、微裂纹等缺陷。同时，石墨烯的高导电性也会引起电偶腐蚀，这限制了石墨烯的进一步应用。西北大学的黄嘉兴强调，从电化学电位的角度来看，石墨烯作为腐蚀过程中的正极会加速金属的腐蚀，为解决这一问题，可以采取以下措施：1）开发石墨烯聚合物复合涂层；2）在石墨烯中添加负电极材料；3）实现石墨烯涂层的自愈和抑制局部腐蚀（NaT）。纳米技术，2017，12，834-835.）。

近年来，中国科学院宁波材料技术工程研究所有机功能涂层研究小组在海洋功能材料研究小组的指导下，研制出了一种石墨烯改性有机涂层技术，通过保温包装和表面通孔等手段，可自行恢复原有的防腐效果。精神焕发。可延长涂料的使用寿命，具有巨大的经济价值和发展空间。

采用旋涂技术可以在金属材料表面进行涂层。该涂料的防腐效果明显，物理化学性能稳定，采用层状双金属氢氧化物（LDH）对分子量小的可溶性导电聚合物聚（3，4-亚乙基二氧基噻吩）-聚苯乙烯磺酸（PEDOT/PSS）进行了固定，并进行了静电组装。为提高石墨烯的柔韧性和分散性，采用石墨烯对材料进行了绝缘处理，有效地避免了石墨烯金属基体与石墨烯片层接触引起的腐蚀促进。通过抑制界面电荷转移，有效地提高了涂层的耐腐蚀性，有利于实现金属基体上复合涂层的长期防腐，另一方面，缺陷部位腐蚀介质渗透产生的PEDOT/PSS。离子交联，在一定程度上修复了涂层的缺陷，防止了腐蚀反应的进一步发生。具有一定的自修复性能，相关工作已在《材料》杂志上发表。化学。正面，2019，3321-330，申请国家发明专利（CN2010050740.9）。

图2（a）石墨烯绝缘包装材料制备示意图；（b、c、d）不同涂层缺陷的局部交流阻抗分布及（e）修复机理

上述研究工作得到了国家杰出青年科学基金（5182—550）、中国科学院前沿科学研究计划（QYZDY-SSW-JSC00 9）和浙江自然科学基金（Y16B0400 08）的支持。

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