近期，我校材料与能源学院杨卓鸿教授团队在智能防腐涂料结构设计和防腐机理研究方面取得了系列研究进展，2项研究成果发表于国际知名学术期刊Chemical Engineering Journal (中科院一区Top，影响因子15.1)，1项研究成果发表于腐蚀防护领域知名期刊Corrosion Science (中科院一区Top，影响因子8.3)。
涂层虽然能有效防止金属腐蚀，但在固化过程易形成微孔和微裂纹，并且涂层使用不可避免地受到外界环境破坏，导致其防护能力不足，从而缩短金属材料寿命。受含羞草应激闭合自我保护机制启发，利用三联吡啶单体和木质素接枝的氧化石墨烯制备了一种对腐蚀产物亚铁离子具有智能防腐功能的涂层。此工作不仅赋予涂层自修复性能，延长金属使用寿命，而且还拓展了生物质材料木质素在防腐领域的应用。此研究成果发表于Chemical Engineering Journal，题目为“Mimosa inspired intelligent anti-corrosive composite coating by incorporating lignin and pyridine derivatives grafted graphene oxide”。文章第一作者为博士后徐长安, 通讯作者为杨卓鸿教授、陈旭东教授和胡洋副教授。
在此基础上，课题组还进一步探究了单吡啶结构和偶联剂改性的氧化石墨烯制备涂层的自修复防腐性能，研究表明改性的氧化石墨烯和亚铁离子间存在较强的相互作用，在金属腐蚀产生亚铁离子后，通过其与吡啶的络合作用可实现对涂层的自修复，进而增强涂层的防腐性能。此研究成果发表于Chemical Engineering Journal，题目为“Construction of anticorrosive coatings with emergency response closure by introducing functionalized graphene oxide”。文章第一作者为硕士生黄宇轩, 通讯作者为杨卓鸿教授、胡洋副教授和徐长安博士。
此外，课题组还受单宁酸多酚羟基结构启发，以新型呋喃二胺为“桥梁”通过胺醛缩合反应，制备了单宁酸改性的氧化石墨烯，将其与树脂复合制备的防腐涂层可以在近红外照射下实现自修复, 叠加单宁酸与腐蚀产物的耦合作用，实现涂层协同防腐性能。研究成果发表于Corrosion Science，题目为“Tannin-based modified graphene oxide anti-corrosion composite coating with favourable corrosion inhibition, self-healing and photothermal conversion properties”。文章第一作者为博士生杨绍恒, 通讯作者为杨卓鸿教授、陈旭东教授和胡洋副教授。
上述研究得到广东省自然资源厅、广东省科技厅等项目的支持，第一作者单位均为我校材料与能源学院。
相关论文信息：https://doi.org/10.1016/j.cej.2024.149316
https://doi.org/10.1016/j.cej.2024.150539
https://doi.org/10.1016/j.corsci.2024.111956
文图/材料与能源学院 徐长安