寧波材料所在MXene基復(fù)合防腐涂層領(lǐng)域取得進(jìn)展

余海斌研究員帶領(lǐng)的先進(jìn)涂料與粘合劑技術(shù)團(tuán)隊(duì)，受離子液體（IL）捕獲氧原子特性的啟發(fā)，首先設(shè)計(jì)制備了IL功能化的Ti3C2Tx MXene納米片以防止敏感Ti3C2Tx的氧化降解，使其能夠在水和聚合物基體中長(zhǎng)期保持2D片層結(jié)構(gòu)。隨后，將具有良好分散性能的IL@MXene填料添加到水性環(huán)氧（WEP）涂層中，系統(tǒng)研究了IL@MXene-WEP納米復(fù)合涂層的腐蝕防護(hù)行為和損傷機(jī)理研究。結(jié)果表明：與純WEP相比，IL@MXene-WEP涂層的屏蔽性能大大提高，且IL的存在賦予涂層良好的鈍化修復(fù)功能；當(dāng)體系中載入0.5%的IL@MXene納米片時(shí)，所得復(fù)合涂層表現(xiàn)出最佳的防腐性能。

最近，該團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步利用碳點(diǎn)（CD），通過Ti-O-C功能化鍵合Ti3C2Tx納米片以獲得CD-Ti3C2Tx雜化物，顯著提高了Ti3C2Tx在環(huán)境中的化學(xué)穩(wěn)定性和靈活性。隨后引入流動(dòng)誘導(dǎo)組裝策略來構(gòu)筑MXene基三元仿生納米復(fù)合涂層，其中CD-Ti3C2Tx自對(duì)準(zhǔn)形成定向?qū)訝睢胺仑悮ぁ苯Y(jié)構(gòu)。其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)賦予WEP涂層優(yōu)異的疏水性和抗?jié)B性，在小于25μm的超薄厚度下阻抗模量提高4個(gè)數(shù)量級(jí)，比具有相同填料含量的隨機(jī)分散復(fù)合涂層高2個(gè)數(shù)量級(jí)。CD還能夠提供額外的“鈍化”作用，以有效抑制局部損傷和裂紋傳播。相關(guān)工作發(fā)表于ACS Appl.Nano Mater.，Chem.Eng.J和Appl Surf Sci.。