近日，國(guó)際學(xué)術(shù)期刊Chemical Engineering Journal 報(bào)道了海洋所段繼周課題組關(guān)于水性納米復(fù)合涂層防腐和防污性能的最新研究成果，為環(huán)保型防腐防污涂料研發(fā)提供了新思路。
在嚴(yán)苛海洋環(huán)境下，長(zhǎng)效腐蝕防護(hù)仍然是海洋工程裝備安全服役的巨大挑戰(zhàn)，而其中防腐涂層是防止腐蝕最簡(jiǎn)單和有效的方法。水性涂料由于釋放的揮發(fā)性化合物的量極低，使其成為新一代環(huán)保型防腐涂料的發(fā)展重點(diǎn)。然而，其結(jié)構(gòu)由親水性基團(tuán)和表面活性劑構(gòu)成，且在固化過(guò)程易形成更多的缺陷和孔，為腐蝕性電解質(zhì)提供了更多的擴(kuò)散路徑，導(dǎo)致防腐性能急劇下降。近年來(lái)，一系列功能性的微納米材料的廣泛應(yīng)用，由于其迷宮效應(yīng)以及微納米材料的特殊內(nèi)在特性扭轉(zhuǎn)了水性涂層缺陷的局勢(shì)。
該項(xiàng)成果發(fā)現(xiàn)，氧化石墨烯/氧化鋅量子點(diǎn)納米雜化材料在水性環(huán)氧涂層的防腐和防污性能提升方面有獨(dú)特作用，通過(guò)氧化石墨烯和氧化鋅量子點(diǎn)的共價(jià)雜化及功能化修飾，搭建了點(diǎn)-片結(jié)構(gòu)的二維納米雜化材料，使得涂層的綜合力學(xué)性能得到顯著提升，且達(dá)到長(zhǎng)效防腐和綠色防污的雙重作用。這歸因于氧化石墨烯、氧化鋅量子點(diǎn)和氨基硅烷之間的協(xié)同效應(yīng)，同時(shí)也證明了納米雜化物在一個(gè)涂層系統(tǒng)中結(jié)合不同納米材料的優(yōu)勢(shì)而摒棄劣勢(shì)的可能性及重要性。
點(diǎn)-片結(jié)構(gòu)的二維納米雜化材料的合成過(guò)程
納米復(fù)合涂層防腐和防污機(jī)理
上述研究得到了絲綢之路科學(xué)基金項(xiàng)目的資助，段繼周研究員為該文章的通訊作者，第一作者為海洋所2020級(jí)博士研究生周子揚(yáng)。
論文信息：
Ziyang Zhou, Sepideh Pourhashem, Zhengquan Wang, Jizhou Duan*, Ruiyong Zhang, Baorong Hou,“Distinctive roles of graphene oxide, ZnO quantum dots, and their nanohybrids in anti-corrosion and anti-fouling performance of waterborne epoxy coatings”, Chemical Engineering Journal, 439 (2022) 135765. https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.135765
