中科院寧波材料所余海斌研究員團(tuán)隊(duì)在高性能石墨烯陰極防腐涂層領(lǐng)域取得進(jìn)展
2019-04-02 09:34:19
作者：丁紀(jì)恒 來源：中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所
分享至：
石墨烯是一種理想的二維納米類防腐填料。近年來，由于石墨烯材料規(guī)模化制備技術(shù)的不斷發(fā)展，石墨烯涂料在防腐領(lǐng)域引起了廣泛的研究興趣。大量研究發(fā)現(xiàn)，由于超疏水和“迷宮效應(yīng)”的協(xié)同作用，石墨烯聚合物復(fù)合涂層具有比傳統(tǒng)聚合物涂層更佳優(yōu)異的防護(hù)性能。
雖然石墨烯材料的防腐研究取得了一定的進(jìn)展，但相關(guān)理論研究和技術(shù)開發(fā)在整體上仍處于初步探索階段，存在許多亟需改進(jìn)或突破的地方。具體而言，石墨烯雖然是理想的防腐材料，在設(shè)備防腐領(lǐng)域具有明顯的優(yōu)勢及廣泛的應(yīng)用前景，然而“陰極腐蝕促進(jìn)活性”極大地限制了石墨烯防腐技術(shù)的發(fā)展，需要尋求有效的抑制活性方法突破這一限制。
中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所先進(jìn)涂料與粘合劑團(tuán)隊(duì)針對石墨烯/聚合物復(fù)合防腐涂層破損后會(huì)加速金屬基體腐蝕這一隱患，分別采用生物質(zhì)呋喃環(huán)氧單體通過DA反應(yīng)對石墨烯進(jìn)行表面封裝（如圖1，F(xiàn)mG的制備），實(shí)現(xiàn)了石墨烯/環(huán)氧涂層的長效防腐。
圖1 （a）通過DA反應(yīng)制備FmG的機(jī)理，（b）FmG產(chǎn)物，（c）呋喃環(huán)氧單體，（d）改性前后FmG在溶劑中的分散效果對比
而且，由于存在活性鏈段，F(xiàn)mG可有效提高與環(huán)氧基體之間的界面相容性，改善涂層致密性，并極大地增強(qiáng)氧氣或水蒸氣等物質(zhì)透過涂層的“迷宮”效應(yīng)，延緩?fù)繉拥氖Аｋ娀瘜W(xué)測試表明，F(xiàn)mG材料具有優(yōu)良的防護(hù)性能，復(fù)合涂層電阻相對空白涂層増加了3-4個(gè)數(shù)量級。結(jié)合機(jī)理研究，表明采用絕緣改性“鈍化”石墨烯也可以有效地抑制“陰極腐蝕促進(jìn)活性”（如圖2）。相關(guān)工作發(fā)表在Carbon, 2018, 138, 197-206。
圖2 不同涂層體系的腐蝕機(jī)理：（a）純環(huán)氧涂層，（b）未改性石墨烯/環(huán)氧涂層，（c）FmG/環(huán)氧涂層。
上述研究工作獲得寧波市石墨烯重大專項(xiàng)項(xiàng)目（2017D10022）和寧波市國際人才項(xiàng)目（2016S1003）等的資助。
論文鏈接：
https://doi.org/10.1016/j.carbon.2018.06.018
更多關(guān)于材料方面、材料腐蝕控制、材料科普等方面的國內(nèi)外最新動(dòng)態(tài)，我們網(wǎng)站會(huì)不斷更新。希望大家一直關(guān)注中國腐蝕與防護(hù)網(wǎng)http://www.ecorr.org
責(zé)任編輯：韓鑫
《中國腐蝕與防護(hù)網(wǎng)電子期刊》征訂啟事
投稿聯(lián)系：編輯部
電話：010-62313558-806
郵箱：fsfhzy666@163.com
中國腐蝕與防護(hù)網(wǎng)官方 QQ群：140808414
免責(zé)聲明：本網(wǎng)站所轉(zhuǎn)載的文字、圖片與視頻資料版權(quán)歸原創(chuàng)作者所有，如果涉及侵權(quán)，請第一時(shí)間聯(lián)系本網(wǎng)刪除。
相關(guān)文章
官方微信
《中國腐蝕與防護(hù)網(wǎng)電子期刊》征訂啟事
- 投稿聯(lián)系：編輯部
- 電話：010-62313558-806
- 郵箱：fsfhzy666@163.com
- 中國腐蝕與防護(hù)網(wǎng)官方QQ群：140808414
文章推薦
點(diǎn)擊排行
PPT新聞
“海洋金屬”——鈦合金在艦船的
點(diǎn)擊數(shù)：5768
腐蝕與“海上絲綢之路”
點(diǎn)擊數(shù)：4763