38 / 2021-06-28 21:29:43

分级纳米容器的构建及其持续释放与铁锈诱导自修复效应的研究

金属有机框架材料,分级材料,二维材料,纳米容器,铁锈诱导自修复

自修复涂层是一类通过将修复剂负载到微米级或纳米级容器中，依托涂层的机械损伤破坏容器从而将修复剂释放出来修复涂层破损处的纳米复合涂层。传统的自修复涂层易受修复剂泄露的影响，绝大多数研究也只针对涂层发生机械损伤的自修复作用，并且需要在复杂的内部/外部刺激下才能起到修复效果。对于无损涂层，腐蚀介质通过涂层渗透到达金属基底，引发金属点蚀和生成铁锈，从而使涂层发生粘附失效，目前难以应对。针对无损涂层下的精准修复，本研究构建了一种金属有机框架材料-石墨烯分级材料作为纳米容器负载修复剂没食子酸，其优异的稳定性、高负载量和直接响应的持续释放有助于抑制涂层损伤诱发的修复剂泄露和简化自修复效应的响应性。并且，本研究首次引入了铁锈诱导的自修复效应，即从纳米容器中累计释放出来的修复剂能够起到刻蚀铁锈并与铁离子配位形成金属-酚醛钝化网络沉积在点蚀区来抑制局部的涂层分层和活性腐蚀的作用。本研究有利于使研究人员聚焦于框架材料和分级材料在自修复与分子传递领域的应用拓展，也为无损涂层下的长效腐蚀防护和精准修复提供了新的思路。