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海洋所在纳米杂化新材料提升环保型防腐防污涂层性能方面获新进展

  近日,国际学术期刊Chemical Engineering Journal 报道了海洋所段继周课题组关于水性纳米复合涂层防腐和防污性能的最新研究成果,为环保型防腐防污涂料研发提供了新思路。 

  在严苛海洋环境下,长效腐蚀防护仍然是海洋工程装备安全服役的巨大挑战,而其中防腐涂层是防止腐蚀最简单和有效的方法。水性涂料由于释放的挥发性化合物的量极低,使其成为新一代环保型防腐涂料的发展重点。然而,其结构由亲水性基团和表面活性剂构成,且在固化过程易形成更多的缺陷和孔,为腐蚀性电解质提供了更多的扩散路径,导致防腐性能急剧下降。近年来,一系列功能性的微纳米材料的广泛应用,由于其迷宫效应以及微纳米材料的特殊内在特性扭转了水性涂层缺陷的局势。 

  该项成果发现,氧化石墨烯/氧化锌量子点纳米杂化材料在水性环氧涂层的防腐和防污性能提升方面有独特作用,通过氧化石墨烯和氧化锌量子点的共价杂化及功能化修饰,搭建了点-片结构的二维纳米杂化材料,使得涂层的综合力学性能得到显著提升,且达到长效防腐和绿色防污的双重作用。这归因于氧化石墨烯、氧化锌量子点和氨基硅烷之间的协同效应,同时也证明了纳米杂化物在一个涂层系统中结合不同纳米材料的优势而摒弃劣势的可能性及重要性。 

-片结构的二维纳米杂化材料的合成过程

纳米复合涂层防腐和防污机理

  上述研究得到了丝绸之路科学基金项目的资助,段继周研究员为该文章的通讯作者,第一作者为海洋所2020级博士研究生周子扬。 

  论文信息: 

  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 


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