寧波材料所在MXene基復合防腐涂層領域取得進展

余海斌研究員帶領的先進涂料與粘合劑技術團隊，受離子液體（IL）捕獲氧原子特性的啟發，首先設計制備了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期保持2D片層結構。隨后，將具有良好分散性能的IL@MXene填料添加到水性環氧（WEP）涂層中，系統研究了IL@MXene-WEP納米復合涂層的腐蝕防護行為和損傷機理研究。結果表明：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功能；當體系中載入0.5%的IL@MXene納米片時，所得復合涂層表現出最佳的防腐性能。

最近，該團隊進一步利用碳點（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在環境中的化學穩定性和靈活性。隨后引入流動誘導組裝策略來構筑MXene基三元仿生納米復合涂層，其中CD-Ti3C2Tx自對準形成定向層狀“仿貝殼”結構。其獨特的結構賦予WEP涂層優異的疏水性和抗滲性，在小于25μm的超薄厚度下阻抗模量提高4個數量級，比具有相同填料含量的隨機分散復合涂層高2個數量級。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。相關工作發表于ACS Appl.Nano Mater.，Chem.Eng.J和Appl Surf Sci.。