原位合成及其GO-PANI@ZP复合材料的长期抗腐蚀性能

《Industrial & Engineering Chemistry Research》：In Situ Synthesis and Long-Term Corrosion Inhibition Performance of GO-PANI@ZP Composite

本研究通过原位聚合和分步离子引入成功合成石墨烯氧化物-聚苯胺@磷酸锌（GO-PANI@ZP）复合涂层。其层状结构形成物理屏障，PANI的氧化还原可逆性动态调节电荷转移形成电化学保护层，质子化PANI响应腐蚀释放缓蚀剂。微电容效应在界面建立电荷屏障，阻抗是环氧树脂的4.56倍（168h, 3.5wt% NaCl），显著提升抗腐蚀性能，提出有机-无机复合涂层新设计策略。

　　

本研究通过原位聚合和逐步引入离子的方法成功合成了氧化石墨烯-聚苯胺@磷酸锌（GO-PANI@ZP）复合材料。以氧化石墨烯（GO）为基底，依次沉积聚苯胺（PANI）和磷酸锌（ZP）可以降低材料的亲水性并减少层间聚集。层状结构形成了物理屏障，阻碍了腐蚀介质的渗透。聚苯胺（PANI）的氧化还原特性能够动态调节电荷转移，有助于形成电化学保护层。质子化的聚苯胺能够响应腐蚀反应并释放腐蚀抑制剂。此外，该复合材料还表现出微电容器效应，在涂层与基底界面形成稳定的电荷屏障，防止腐蚀物质的渗透。在3.5 wt%的NaCl溶液中浸泡168小时后，该复合涂层的总阻抗值是环氧树脂的4.56倍，显示出优异的耐腐蚀性能。这项工作为开发有机-无机复合防腐材料提供了一种新的设计策略。