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.上海电力大学Langmuir：电沉积法构建具有主动

时间:Friday 17th of May 2024 05:17:11 PM   来源：米乐m6备用 作者：米乐m6官方客服

　　金属腐蚀问题遍及电力、交通、能源、工程等众多领域，给国民经济造成巨大损失，对重大工程带来安全隐患。面向金属表面高性能、稳定的防腐涂层关键性技术研究显得尤为重要。绿色环保的防腐涂层可助力金属延寿，有利于可持续发展。然而，仅依靠物理阻隔的被动防腐涂层难以满足苛刻环境下金属的长期服役需求。具有主动/被动防腐功能的涂层材料是实现金属表面长效防护的理想选择。

　　针对SiO 2被动防腐涂层存在的问题，引入缓蚀剂/金属有机框架（MOF）填料，可显著提高涂层的耐蚀性。苯并（BTA）是一种缓蚀剂，可以在金属表面形成保护膜，从而降低金属的腐蚀速率。基于MOF大的比表面积、稳定的结构和良好的化学稳定性，将苯并（BTA）缓蚀剂负载在MOF容器中，可实现缓蚀剂的响应释放。基于涂层的物理阻隔和MOF中缓蚀剂的响应释放，涂层可实现主动/被动保护功能，显著提升SiO 2涂层的耐蚀性。

　　在本研究中，将苯并（BTA）-金属有机骨架（Cu-MOFs，UiO-66）引入二氧化硅（SiO 2）涂层中，通过电沉积工艺在铜表面制备BTA-MOF/SiO 2复合涂层。BTA-MOF/SiO 2复合涂层呈现超疏水性，水接触角为154.2°。随着BTA负载在MOF中，缓蚀剂呈现出对pH和Cl的响应性释放。高Cl -浓度或酸性环境可加速BTA的释放。物理阻隔和BTA缓蚀剂的响应性释放赋予复合涂层主动/被动保护功能。在3.5wt.%NaCl溶液中浸泡40天后涂层仍呈现出稳定的耐腐蚀性。与二氧化硅涂层相比，BTA-MOF的引入显著提高耐蚀性。这项工作提出了一种环保、可持续的策略构筑响应性防腐涂层，并将扩大MOF在金属表面防护中的应用。

　　总之，本文提出通过一种环保、可持续的一步电沉积工艺在铜上制备了具有响应性、主动/被动防腐功能的BTA-MOF/SiO 2复合涂层。涂层在3.5wt.% NaCl溶液中呈现出高耐蚀性。腐蚀电流密度降低至3.472×10 −9 A•cm −2。耐蚀性的提高主要归因于涂层的物理屏障和BTA缓蚀剂从MOF容器中释放。这项工作为在金属上构建具有主动/被动保护的响应性高性能防腐涂层开辟了一种新的思路。

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