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上海電力大學(xué)曹懷杰《Prog. Org. Coat.》：二維材料復(fù)合防腐涂層取向調(diào)控與表征策略綜述

2023-06-05 14:28:35 作者：高分子科學(xué)前沿來(lái)源：高分子科學(xué)前沿分享至：

聚合物涂層是金屬表面常用防腐涂層，而涂層固化形成的微孔缺陷，為腐蝕介質(zhì)離子提供擴(kuò)散通道，制約著其長(zhǎng)效性能。二維納米材料由于優(yōu)異阻隔性能，能夠作為填充材料提高涂層的耐蝕性能。目前研究表明，高取向二維材料分布能夠最大化其阻隔性能。然而，復(fù)合涂層中二維材料取向調(diào)控及表征可視化，仍存在挑戰(zhàn)，制約著高性能防腐涂層設(shè)計(jì)。

上海電力大學(xué)曹懷杰近年來(lái)圍繞高性能防腐涂層方面開展研究。基于團(tuán)隊(duì)在MXene復(fù)合涂層（Compos. Part B 2022, 228, 109427; Surf. Coat. Technol. 2023, 463, 129551; Diam. Relat. Mater. 2021, 118, 108504）、碳基涂層（Surf. Coat. Technol. 2022, 449, 128952; Surf. Coat. Technol. 2022, 445, 128709）及超疏水防護(hù)涂層（Prog. Org. Coat. 2023, 177, 107446; Colloids Surf. A Physicochem. Eng. Asp. 2022, 652, 129893; J. Colloid Interface Sci. 2021, 598, 483-491）方面的研究基礎(chǔ)，近期在《Progress in Organic Coatings》期刊發(fā)表“Orientation control and characterization strategies towards developing 2D materials-based composite coatings for corrosion protection on metals: Progresses and challenges”綜述論文。

在該綜述中，作者首先簡(jiǎn)要介紹了二維材料薄膜的耐蝕性以及二維納米片在復(fù)合涂層中的取向分布對(duì)防腐性能的影響。其次，總結(jié)了復(fù)合涂層中二維納米片取向調(diào)控策略，包括外加磁場(chǎng)、旋涂、自組裝及電沉積，詳細(xì)討論了這些方法的優(yōu)缺點(diǎn)，從而為未來(lái)高取向二維材料復(fù)合涂層設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)。隨后對(duì)二維材料在復(fù)合涂層的取向分布表征方法進(jìn)行了總結(jié)，包括SEM、TEM、共聚焦熒光顯微鏡、偏振拉曼法、小角和廣角X射線散射（SAXS/WAXS）、XRD等，對(duì)各種方法的基本原理及優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了討論。此外，結(jié)合近幾年相關(guān)研究，著重總結(jié)了二維材料取向分布對(duì)復(fù)合涂層防腐性能影響的研究進(jìn)展和機(jī)理。最后，展望了二維材料復(fù)合防腐涂層在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和表征方面的挑戰(zhàn)，并討論了未來(lái)的發(fā)展。論文第一作者是上海電力大學(xué)環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院2022級(jí)碩士生王天歌，通訊作者曹懷杰。