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中科院海洋所在綠色能源電化學腐蝕防護研究取得新進展

2023-06-01 13:24:47 作者：腐蝕與防護來源：腐蝕與防護分享至：

近日，國際學術期刊《納米能源》在線報道了中科院海洋研究所在綠色能源電化學腐蝕防護研究的最新成果。該所海洋環境腐蝕與生物污損重點實驗室從推動實現電化學腐蝕防護過程綠色化出發，面向海洋波浪能利用，開發了可獨立供能的摩擦納米發電機陰極保護系統。

金屬腐蝕嚴重影響海洋鋼結構服役壽命，電化學防護是延長金屬服役年限的重要手段。然而傳統的陰極保護存在著能源和資源浪費、環境污染等問題，為了解決這一難題，開發新型清潔能源實現電化學腐蝕防護過程綠色化勢在必行。

近年來，摩擦納米發電機（TENG）可以收集和捕獲周圍環境中的機械能，并能將其轉化成電能已引起廣泛關注，摩擦納米發電機技術基于不同材料之間的接觸起電和靜電感應耦合效應，具有材料可用性廣、重量輕、成本低、低頻能量轉化效率高等優點。海洋環境中存在豐富的可利用的機械能，如風能、波浪能、潮汐能等，這為利用摩擦納米發電機實現電化學腐蝕防護綠色化提供了便利的能量來源。

記者從該所海洋環境腐蝕與生物污損重點實驗室了解到，研究從推動實現電化學腐蝕防護過程綠色化出發，面向海洋波浪能利用，開發了具有可獨立供能的摩擦納米發電機陰極保護系統。

聚焦復合電介質的電荷轉移機制，綜合考慮電荷產生、傳輸、俘獲和耗散等因素，研究團隊設計了三聚氰胺泡沫(MF)/MXene/Ecoflex@TiO2MXene/PDMS復合電介質材料。該復合電介質中MXene的均勻分布使得復合材料具有較強的電負性和導電性，并能形成大量的微電容，有利于復合電介質中表面電荷的生成、轉移和保持。

另外，TiO2納米管陣列薄膜的高介電性能和電子俘獲能力的雙重功能有利于提升電學性能的輸出。