受自然界生物體表面特殊浸潤(rùn)性現(xiàn)象啟示的中科張斌超疏水功能材料正受到越來(lái)越多研究人員的關(guān)注。超疏水表面優(yōu)異的院海洋所界面不潤(rùn)濕特性使其在自清潔、海洋防腐、中科張斌低溫防覆冰、院海洋所油水分離、中科張斌液體輸運(yùn)、院海洋所能量收集等領(lǐng)域具有良好應(yīng)用前景。中科張斌前期研究基礎(chǔ)（J. Mater. Sci. Technol. 2021, 71, 1-11; Mater. Des. 2022, 223, 111246）已證實(shí)表面超疏水化是院海洋所減緩金屬與合金材料腐蝕失效的重要途徑。然而，中科張斌目前超疏水防腐材料仍面臨諸多挑戰(zhàn)亟待解決，院海洋所例如機(jī)械穩(wěn)定性不足、中科張斌低表面張力液體粘附、院海洋所空氣層耐壓性欠佳等。中科張斌
近日，院海洋所中國(guó)科學(xué)院海洋研究所海洋環(huán)境腐蝕與控制技術(shù)研究團(tuán)隊(duì)張斌斌等重點(diǎn)針對(duì)低表面張力液體表面潤(rùn)濕粘附和“扎釘”現(xiàn)象導(dǎo)致的中科張斌空氣層屏蔽功能失效問(wèn)題，采用有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合雜化和表面噴涂技術(shù)設(shè)計(jì)制造了一種兼具超疏水和超疏油特性的POS@Al2O3@Epoxy有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合雜化超雙疏自清潔防腐防冰涂層。相關(guān)成果以題為“Hybrid superamphiphobic anti-corrosion coating with integrated functionalities of liquid repellency, self-cleaning, and anti-icing”發(fā)表在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《Journal of Materials Science & Technology》。
研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)所制備的超雙疏自清潔涂層對(duì)不同表面張力的液體均展現(xiàn)出優(yōu)異的斥液性和液體無(wú)損傳輸功能。電化學(xué)測(cè)試結(jié)果顯示涂層表面電荷轉(zhuǎn)移電阻較空白碳鋼基體提升8個(gè)數(shù)量級(jí)、腐蝕電位正移590mV、腐蝕電流下降4個(gè)數(shù)量級(jí)。同時(shí)，涂層在經(jīng)受480h鹽霧加速腐蝕和2400h戶外大氣腐蝕暴露測(cè)試后仍維持性能穩(wěn)定。-10℃和-15℃低溫環(huán)境下的結(jié)冰測(cè)試也進(jìn)一步揭示了涂層具有顯著的延遲結(jié)冰和降低界面冰粘附力特性。以上研究結(jié)果充分證實(shí)了該涂層具備優(yōu)異的防腐防冰功能、規(guī)?；苽浜屯茝V應(yīng)用潛力，為海洋防腐防污先進(jìn)材料與技術(shù)的開(kāi)發(fā)奠定重要基礎(chǔ)。論文第一作者和通訊作者為中國(guó)科學(xué)院海洋研究所特聘研究員張斌斌。研究工作得到了山東省優(yōu)秀青年科學(xué)基金（ZR2022YQ35）、中國(guó)科學(xué)院青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)（2021207）和山東省聯(lián)合基金重點(diǎn)項(xiàng)目（ZR2021LFG004）的資助，謹(jǐn)此感謝。
圖1. 超雙疏涂層的電化學(xué)阻抗譜和動(dòng)電位極化曲線。
圖2. 涂層的耐鹽霧加速腐蝕評(píng)價(jià)
圖3. 涂層的戶外大氣腐蝕環(huán)境暴露評(píng)價(jià)
圖4. 超雙疏涂層低溫環(huán)境下延遲結(jié)冰特性
圖5. 基于表面噴涂技術(shù)制備該涂層的基材適用性
通訊作者簡(jiǎn)介：
張斌斌，男，理學(xué)博士，中國(guó)科學(xué)院海洋研究所特聘研究員，中國(guó)科學(xué)院青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)會(huì)員，山東省優(yōu)秀青年科學(xué)基金獲得者。主要從事仿生超疏液海洋防腐防污材料、材料海洋環(huán)境使役行為與機(jī)制、先進(jìn)功能復(fù)合涂層與防護(hù)技術(shù)等方面的研究工作。截至目前，主持國(guó)家和省部級(jí)科研項(xiàng)目8項(xiàng)，其中省部級(jí)人才項(xiàng)目2項(xiàng)。以第一作者和通訊作者在Chem. Eng. J.、J. Mater. Sci. Technol.、J. Colloid Interf. Sci.、Corros. Sci.、Mater. Des.、Langmuir等國(guó)際期刊發(fā)表SCI論文60余篇，被引2000余次，入選全球前2%科學(xué)家榜單。受聘擔(dān)任《Biomimetics》、《Coatings》、《International Journal of Minerals, Metallurgy and Materials》、《Journal of Bionic Engineering》、《Journal of Central South University》、《金屬學(xué)報(bào)》、《工程科學(xué)學(xué)報(bào)》、《中國(guó)腐蝕與防護(hù)學(xué)報(bào)》等期刊編委和青年編委。
論文信息：Binbin Zhang*, Guang Yang, Weichen Xu, Jizhou Duan, Baorong Hou, Hybrid superamphiphobic anti-corrosion coating with integrated functionalities of liquid repellency, self-cleaning, and anti-icing, Journal of Materials Science & Technology, 2024, 184, 256-268.
論文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1005030223009702
