Nye metal-organiske nanoplader udviklet til korrosionsbeskyttelse

Den marine funktionelle materialegruppe ledet af prof. Wang Liping ved Ningbo Institute of Materials Technology and Engineering (NIMTE) under det kinesiske videnskabsakademi (CAS), har med succes forberedt ultratynde metal-organiske rammer (MOF) nanoark via surfaktant-assisteret bottom-up metode.

De udviklede todimensionelle (2-D) MOF nanoplader forbedrede anti-korrosionsegenskaber af kompositbelægninger. Denne undersøgelse blev offentliggjort i Korrosionsvidenskab .

Som en vital gren af ​​2-D-materiale, organisk rammemateriale har tiltrukket sig stigende interesse. Imidlertid, vand udgør en alvorlig trussel mod dets struktur, hvilket i væsentlig grad påvirker stabiliteten af ​​materialet i metalbeskyttelsesfilen.

For at løse dette problem, forskningsgruppen på NIMTE syntetiserede MOF nanoark med fremragende vandstabilitet, i kraft af tilsætning af polyvinylpyrrolidon (PVP) som det overfladeaktive middel for at opnå forsamlingen og koordineringen mellem Cu ₂ ⁺ ioner og porphyrinligander.

De opnåede ultratynde nanoark, med en tykkelse på 1~3 nm, viste mere ensartet skala og højere udbytte (57%) end dem, der blev fremstillet ved traditionelle flydende eksfolieringsmetoder.

Ud over, de syntetiserede 2-D MOF nanoark blev påført som nanofillers i epoxy termohærdende for at forbedre dens barriereydelse mod de korrosive medier. Måleresultater viste, at de forberedte nanoark effektivt kan forhindre vandgennemtrængning, forbedrer således belægningernes anti-korrosionsegenskaber markant til en bredere vifte af praktiske anvendelser.

Dette arbejde baner vejen for forskning og udvikling af materialer og enheder inden for relevante områder, såsom fotokatalyse og gasseparation.