Nieuwe metaal-organische raamwerk nanobladen ontwikkeld voor corrosiewerende coating

De groep mariene functionele materialen onder leiding van prof.Wang Liping aan het Ningbo Institute of Materials Technology and Engineering (NIMTE) van de Chinese Academy of Sciences (CAS), heeft met succes ultradunne metaal-organische raamwerk (MOF) nanobladen voorbereid via surfactant-ondersteunde bodem -up methode.

De ontwikkelde tweedimensionale (2-D) MOF-nanobladen verbeterden de anticorrosie-eigenschappen van composietcoatings. Deze studie is gepubliceerd in Corrosion Science.

Als vitale tak van 2D-materiaal heeft organisch raamwerkmateriaal steeds meer belangstelling gekregen. Water vormt echter een ernstige bedreiging voor de structuur ervan, wat de stabiliteit van het materiaal in de metalen bescherming aanzienlijk beïnvloedt.

Om dit probleem aan te pakken, heeft de onderzoeksgroep van NIMTE MOF-nanobladen met uitstekende waterstabiliteit gesynthetiseerd door toevoeging van polyvinylpyrrolidon (PVP) als oppervlakteactieve stof om de pre-assemblage en coördinatie tussen Cu₂⁺ ionen en porfyrine-liganden.

De verkregen ultradunne nanobladen, met een dikte van 1 ~ 3 nm, vertoonden een meer uniforme schaal en een hogere opbrengst (57%) dan die bereid met traditionele vloeibare afschilfermethoden.

Bovendien werden de gesynthetiseerde 2-D MOF-nanobladen als nanovullers in thermohardende epoxy aangebracht om de barrièreprestaties tegen de corrosieve media te verbeteren. De meetresultaten gaven aan dat de voorbereide nanobladen de waterdoordringing effectief kunnen voorkomen, waardoor de anticorrosie-eigenschappen van coatings aanzienlijk worden verbeterd voor een breder scala aan praktische toepassingen.

Dit werk maakt de weg vrij voor onderzoek en ontwikkeling van materialen en apparaten op relevante gebieden, zoals fotokatalyse en gasscheiding.