近期，我校材料與能源學(xué)院楊卓鴻教授團(tuán)隊(duì)在智能防腐涂料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和防腐機(jī)理研究方面取得了系列研究進(jìn)展，2項(xiàng)研究成果發(fā)表于國際知名學(xué)術(shù)期刊Chemical Engineering Journal (中科院一區(qū)Top，影響因子15.1)，1項(xiàng)研究成果發(fā)表于腐蝕防護(hù)領(lǐng)域知名期刊Corrosion Science (中科院一區(qū)Top，影響因子8.3)。

涂層雖然能有效防止金屬腐蝕，但在固化過程易形成微孔和微裂紋，并且涂層使用不可避免地受到外界環(huán)境破壞，導(dǎo)致其防護(hù)能力不足，從而縮短金屬材料壽命。受含羞草應(yīng)激閉合自我保護(hù)機(jī)制啟發(fā)，利用三聯(lián)吡啶單體和木質(zhì)素接枝的氧化石墨烯制備了一種對腐蝕產(chǎn)物亞鐵離子具有智能防腐功能的涂層。此工作不僅賦予涂層自修復(fù)性能，延長金屬使用壽命，而且還拓展了生物質(zhì)材料木質(zhì)素在防腐領(lǐng)域的應(yīng)用。此研究成果發(fā)表于Chemical Engineering Journal，題目為“Mimosa inspired intelligent anti-corrosive composite coating by incorporating lignin and pyridine derivatives grafted graphene oxide”。文章第一作者為博士后徐長安, 通訊作者為楊卓鴻教授、陳旭東教授和胡洋副教授。

在此基礎(chǔ)上，課題組還進(jìn)一步探究了單吡啶結(jié)構(gòu)和偶聯(lián)劑改性的氧化石墨烯制備涂層的自修復(fù)防腐性能，研究表明改性的氧化石墨烯和亞鐵離子間存在較強(qiáng)的相互作用，在金屬腐蝕產(chǎn)生亞鐵離子后，通過其與吡啶的絡(luò)合作用可實(shí)現(xiàn)對涂層的自修復(fù)，進(jìn)而增強(qiáng)涂層的防腐性能。此研究成果發(fā)表于Chemical Engineering Journal，題目為“Construction of anticorrosive coatings with emergency response closure by introducing functionalized graphene oxide”。文章第一作者為碩士生黃宇軒, 通訊作者為楊卓鴻教授、胡洋副教授和徐長安博士。

此外，課題組還受單寧酸多酚羥基結(jié)構(gòu)啟發(fā)，以新型呋喃二胺為“橋梁”通過胺醛縮合反應(yīng)，制備了單寧酸改性的氧化石墨烯，將其與樹脂復(fù)合制備的防腐涂層可以在近紅外照射下實(shí)現(xiàn)自修復(fù), 疊加單寧酸與腐蝕產(chǎn)物的耦合作用，實(shí)現(xiàn)涂層協(xié)同防腐性能。研究成果發(fā)表于Corrosion Science，題目為“Tannin-based modified graphene oxide anti-corrosion composite coating with favourable corrosion inhibition, self-healing and photothermal conversion properties”。文章第一作者為博士生楊紹恒, 通訊作者為楊卓鴻教授、陳旭東教授和胡洋副教授。

上述研究得到廣東省自然資源廳、廣東省科技廳等項(xiàng)目的支持，第一作者單位均為我校材料與能源學(xué)院。

相關(guān)論文信息：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

文圖/材料與能源學(xué)院　徐長安