宁波材料所在MXene基复合防腐涂层领域取得进展

余海斌研究员带领的先进涂料与粘合剂技术团队，受离子液体（IL）捕获氧原子特性的启发，首先设计制备了IL功能化的Ti3C2Tx MXene纳米片以防止敏感Ti3C2Tx的氧化降解，使其能够在水和聚合物基体中长期保持2D片层结构。随后，将具有良好分散性能的IL@MXene填料添加到水性环氧（WEP）涂层中，系统研究了IL@MXene-WEP纳米复合涂层的腐蚀防护行为和损伤机理研究。结果表明：与纯WEP相比，IL@MXene-WEP涂层的屏蔽性能大大提高，且IL的存在赋予涂层良好的钝化修复功能；当体系中载入0.5%的IL@MXene纳米片时，所得复合涂层表现出最佳的防腐性能。

最近，该团队进一步利用碳点（CD），通过Ti-O-C功能化键合Ti3C2Tx纳米片以获得CD-Ti3C2Tx杂化物，显著提高了Ti3C2Tx在环境中的化学稳定性和灵活性。随后引入流动诱导组装策略来构筑MXene基三元仿生纳米复合涂层，其中CD-Ti3C2Tx自对准形成定向层状“仿贝壳”结构。其独特的结构赋予WEP涂层优异的疏水性和抗渗性，在小于25μm的超薄厚度下阻抗模量提高4个数量级，比具有相同填料含量的随机分散复合涂层高2个数量级。CD还能够提供额外的“钝化”作用，以有效抑制局部损伤和裂纹传播。相关工作发表于ACS Appl.Nano Mater.，Chem.Eng.J和Appl Surf Sci.。