石墨烯及其衍生物在防腐蚀领域中的研究进展

作     者：高正源 孙程锦 杨栋 卢再亮 孙鹏飞 GAO Zheng-yuan;SUN Cheng-jin;YANG Dong;LU Zai-liang;SUN Peng-fei

作者机构：重庆交通大学机电与车辆工程学院重庆400074 重庆市固体废物管理服务中心有限公司重庆401121 

基　　金：重庆市教委科学技术研究项目(KJQN201800731) 重庆市科技局项目(cstc2019jcyj-msxmX0761,cstc2016jcyjA0424) 

出 版 物：《表面技术》 (Surface Technology)

年 卷 期：2021年第50卷第3期

页      码：116-127页

摘      要：石墨烯及其衍生物对腐蚀介质具有良好的屏蔽性能。石墨烯化学惰性低、物理性质出色,且其衍生物氧化石墨烯、还原氧化石墨烯、石墨烯量子点和氧化石墨烯量子点,具有表面官能团丰富、易于改性以及分散性良好的特点,因此在防腐蚀领域中受到越来越多的科研人员关注。综述了石墨烯耐蚀薄膜和石墨烯衍生物耐蚀复合涂层的研究进展。介绍了“自下而上”和“自上而下”两种石墨烯及其衍生物的主要制备方法,并分别介绍了其在防腐蚀领域中的耐蚀性能和耐蚀机理。概述了石墨烯耐蚀薄膜由于自身的结构缺陷和基体的碳溶解度等原因,造成薄膜无法长期提供防腐蚀保护和不能在众多金属表面直接应用的主要问题,并且针对存在的问题归纳和探讨了新型薄膜制备方法、薄膜结构设计和薄膜参数优化3种主要解决方法。整理了石墨烯衍生物纳米填料在防腐蚀领域中的主要应用方式,包括防腐蚀有机涂料、电沉积和水热法等。还阐述了由于石墨烯纳米填料之间的相互作用力和自身疏水性导致其在涂层内部分散性差的问题,并且分别对氧化石墨烯、还原氧化石墨烯、石墨烯/氧化石墨烯量子点3类纳米填料的优缺点和改性方式进行了综合介绍和分析,探究了纳米填料通过共价结合、静电吸附等改性方式在分散性和疏水性等方面上的提升方法,以及通过锌离子和导电聚合物的电化学保护作用在纳米填料复合涂层长期防腐蚀性能上的改善途径。最后,对石墨烯及其衍生物在防腐蚀领域中仍然存在的问题和发展趋势进行了总结和展望。

主 题 词：石墨烯 石墨烯衍生物 薄膜 纳米填料 耐腐蚀机理 

学科分类：080503[080503] 0817[工学-轻工类] 08[工学] 0805[工学-能源动力学] 

核心收录：

D　O　I：10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2021.03.010

馆 藏 号：203102593...