氮掺杂石墨烯量子点增强电子转移能力的超薄CoNi-P,S纳米片电极用于非对称超级电容器

为解决海洋环境中金属设备腐蚀防护难题，研究人员通过设计PDA-Hal-LDH-MBT多功能复合填料，实现了被动屏蔽、活性介质捕获和刺激触发自修复的协同作用。该涂层在100天浸泡后阻抗仍比纯环氧涂层高两个数量级，其性能提升归因于填料均匀分散、PDA层动态响应及LDH捕获Cl-的协同效应，为苛刻海洋环境下的长效防护提供了新思路。

　　

海洋环境中的金属腐蚀一直是工程领域的重大挑战。传统有机涂层虽能提供物理屏障，但在长期浸泡后易因气泡、孔隙等缺陷导致失效。更棘手的是，现有涂层材料难以动态响应腐蚀环境变化，无法实现长效防护。针对这一瓶颈，中国国家自然科学基金委资助的研究团队提出了一种革命性的解决方案——通过多组分协同设计，构建兼具被动防御与主动响应的智能防护体系。

研究人员采用三步关键策略：首先利用霍尔管(Hal)的管状结构负载缓蚀剂，再通过表面羟基原位生长镍铁层状双氢氧化物(NiFe LDH)，最后包覆pH敏感的聚多巴胺(PDA)层。这种"三明治"结构的PDA-Hal-LDH-MBT填料，通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和傅里叶红外光谱(FTIR)等表征手段证实了其成功制备。

材料与方法
实验选用Sigma-Aldrich的霍尔管为基底，通过水热法在其表面生长NiFe LDH纳米片，再通过多巴胺自聚合形成PDA包覆层，最终负载2-巯基苯并噻唑(MBT)缓蚀剂。电化学阻抗谱(EIS)测试显示，改性涂层在3.5% NaCl溶液中浸泡100天后，其阻抗模值仍保持10⁸ Ω·cm²以上。

结论
该研究开创性地提出"被动屏蔽-主动捕获-刺激响应"三重防护机制：Hal的管状结构延长腐蚀介质扩散路径，PDA层在pH变化时智能释放MBT，LDH则持续捕获Cl^-离子。这种协同作用使涂层阻抗比纯环氧体系提升100倍，突破传统LDH材料分散性差、负载量低的局限。

这项发表于《Applied Physiology Nutrition and Metabolism》的工作，不仅为海洋防腐涂层提供了新范式，其多功能耦合的设计思路更可拓展至其他防护材料领域。特别是PDA的动态响应特性与LDH的离子交换能力结合，为开发新一代环境响应型智能材料指明了方向。