二维材料调控阻氢涂层研究进展

在涉氢应用领域,氢及其同位素的渗透导致结构材料氢损伤、能源浪费及核污染等诸多问题,在结构材料表面覆盖阻氢涂层是解决氢渗透问题的重要技术手段。总结了传统阻氢涂层的特性及其阻氢效果,并阐明了传统阻氢涂层仍然存在的效率低及寿命短等问题。最新研究表明,石墨烯等二维材料薄膜具有很强的阻挡特性,多层堆垛结构效果尤其明显,可作为优异的阻氢材料,而传统阻氢涂层兼具有一定的吸附储氢性能。通过对氢渗透机理的分析提出引入二维材料作为阻氢层,并结合传统阻氢涂层的储氢特性构建新型阻氢结构模型,阐述了阻氢层的制备应用现状及储氢层的储氢机理,同时探讨了针对不同应用背景下新型阻氢结构的不同形式与应用效果,最后展望了新型阻氢结构涂层在不同应用领域下的应用前景。     

二维材料改性防腐涂料的研究进展

综述了国内外关于石墨烯、二硫化钼、水滑石、MXene等二维材料改性有机涂层的腐蚀防护效果,分析总结了二维材料在防腐涂料中的作用方式和防腐机理,同时对二维材料在腐蚀防护领域的研究前景进行展望。     

二维层状膜在离子传质与分离方面的研究进展

二维层状膜由二维纳米片的层层堆叠而成,由于相邻纳米片之间二维毛细通道展现出的选择性传质特性,受到研究者广泛关注。从对二维层状膜的溶胀现象出发,系统总结了纳米通道尺寸调控策略,并分析了其他尺寸因素对离子传输行为的影响,总结了通道表面电荷以及特异性结合基团与离子传输与分离效率的关系。综述了近几年有关二维层状膜在离子传质与分离方面的研究现状、进展以及存在问题,旨在为高性能离子筛分层状膜的结构设计和应用提供理论参考。     

二维层状金属有机骨架的制备方法及研究进展

叙述了几种制备二维层状金属有机骨架材料的方法,并对各种方法进行深度分析,介绍二维层状MOF材料优异的性能,具有外比表面积高、厚度薄、活性位点多等优势,在分离、催化、成膜等方面都有很好的应用。     

石墨烯防腐涂层研究进展

石墨烯是目前厚度较薄,硬度和强度较高的一种新型二维层状结构的碳材料,具有优异的化学惰性、抗氧化能力和阻隔性能。针对石墨烯在海洋有机防腐涂层领域的应用,归纳了石墨烯的防腐机理,主要在于屏蔽作用、缓蚀作用、加固作用和阴极保护作用,指出了石墨烯在涂层应用中存在易团聚、难定向排列、自身结构有缺陷等问题,提出了相应的改进措施并评价了改善效果,最后展望了石墨烯防腐涂层在多功能化、智能化和绿色化的未来发展方向。     

二维硫化锌材料的制备及其研究进展

硫化锌是一种重要的宽带隙半导体材料,因其特殊的光电性质已引起制备领域的关注。目前对二维硫化锌的综述未见报道。综述了近5年来制备二维ZnS材料的气相法、液相法和固相法,分析比较了合成方法的优缺点,并对二维ZnS的制备提出了几点展望。     

熔盐法合成二维材料研究进展

得益于独特的层结构与物理化学性质,二维材料在能源、环境、催化等诸多领域具有广阔的应用前景。二维材料的传统制备方法存在着产率低、周期长、成本高等不足,限制了其大规模应用。因此开发绿色、环保、高效的通用合成策略来实现具有特定成分、尺寸、厚度、晶相、缺陷和优异表面性质二维材料的制备具有重要的意义。熔盐体系的裸离子结构导向作用、高反应活性、宽调温窗口使其在制备二维材料方面凸显出独特的优势。本文简述了熔盐合成的基本原理和优势特点,归纳总结了近年来熔盐法用于石墨烯、MXene、二维有机材料、二维钙钛矿和其他二维材料合成的最新研究进展,并对该领域的发展趋势进行了展望。     

二维钙钛矿材料制备技术研究进展

钙钛矿因具有可调性结构、低缺陷密度、高载流子迁移率以及带隙可调等优异的物理化学特性而被广泛地应用于太阳能电池和光电探测器等光电器件领域。二维钙钛矿材料由于维度和厚度尺寸减小,引起量子限域效应,使得电子-空穴相互作用增强,激子结合能增大。因此,二维钙钛矿材料与其块体材料相比表现出了更优异的光电特性,并且稳定性增强,迅速成为二维材料领域的研究热点。结合近几年国内外研究现状,综述了剥离法、液相法和气相法等3种二维钙钛矿材料的制备方法,分析了各种方法的优缺点,并对其未来的发展进行了展望。指出二维钙钛矿材料的研究需要重点关注以下两个方面：1）开发一种简单可行的大规模生产大尺寸、高质量、环境友好以及高稳定性的二维钙钛矿材料的制备方法仍然是该领域研究的重点,3种制备方法中气相法是非常有可能实现大规模生产大尺寸、高质量二维钙钛矿材料的有效途径,但是急需解决的问题是降低设备成本以及通过改进工艺条件来提高二维钙钛矿材料的生长速度;2）二维钙钛矿材料在太阳能电池、光电探测器、LED等光电器件领域已经表现出很好的应用前景,但是光电器件的工作原理以及如何精确调控材料形貌与发光性能等这些基础研究仍然需要更深入的探...     

二维层状二硫化钼复合材料的研究进展及发展趋势

二维层状二硫化钼因其独特的结构已经成为二维结构材料领域中新兴的研究热点。它拥有特殊的可调节带隙及优异的光电性能。综述了二维层状二硫化钼的制备方法和优异性能;作为其发展的一个重要方向,对二维层状二硫化钼复合材料的最新研究进行了综述并探讨了复合材料性能提升的机制。提出了对二维层状二硫化钼复合材料相关研究的建议和展望。     

金属防腐无铬化的研究进展

综述了金属防腐无铬化的研究进展,着重介绍了几种无机和有机防腐工艺以及有机无机联合防腐工艺,并展望了无铬防腐技术的发展趋势。     

汽车涂装材料的发展历程及市场分析

简述了世界汽车工业用涂料与涂装的百年更新换代的演变史,并将其发展历程划分为6个阶段(代)。详细介绍了汽车涂装材料的分类、汽车涂层及各层用材料应具有的特性(技术要求)、中涂及面漆涂装工艺发展趋势、汽车用环保型涂料的现状及发展趋势和国内汽车涂料市场分析。     

混凝土结构防腐涂装市场前景及技术发展趋势

从蓬勃发展的钢筋混凝土结构基础设施以及工业设施的现状分析了混凝土防腐涂料的市场前景。介绍了桥梁、港口和工业设施的混凝土结构表面防腐涂装技术应用现状及其发展趋势。     

金属镀层耐蚀机理初探

结合金属小孔腐蚀机理,分析了金属镀层腐蚀的特点,给出了提高镀层耐蚀性能的途径,如多层镍工艺,光亮Ni/Cr镀层工艺,打底镀层,镀后处理等。     

VCM装置中氧氯化急冷塔防护层材料研究

试验研究了几种用于氯乙烯生产装置中氧氯化急冷塔的防护层材料。结果表明:在氧氯化急冷塔的工况条件下,防渗层材料E-51环氧树脂及F-44酚醛改性环氧树脂的耐腐蚀性不够理想;选取的耐酸耐热砖及耐酸隔热砖可耐腐蚀;FS-90呋喃树脂胶泥及2130酚醛树脂胶泥可达到工况条件的要求,但两者的耐腐蚀性能尚需进一歩研究。     

High-performance self-healing anticorrosion epoxy coating based on microencapsulated epoxy-amine chemistry

Attributed to the merits of excellent material compatibility, healing performance, and long-term stability, the self-healing system based on microencapsulated epoxy-amine chemistry is a potentially practical self-healing system for both structural and functional materials. Herein, based on the microencapsulated epoxy-amine chemistry, a self-healing anticorrosion coating was successfully developed. This self-healing coating system was modeled theoretically to explore the factors that influence the crack filling and the self-healing anticorrosion function. The established quantitative relationship shows that the filling depth of the crack in the coating is proportional to the microcapsule parameters and coating thickness, but inversely proportional to the crack width. Based on the above theoretical model, the effects of various parameters on the anticorrosion performance were experimentally studied. The actual filling of small in-situ cracks (<100 μm) generated by impact damage was semi-quantitatively characterized using scanning electron microscopy (SEM). The filling behavior is consistent with the theoretical modeling. After being healed at room temperature for 2 days upon impact damage, the formulated self-healing coatings were subjected to accelerated corrosion tests in 10 wt% sodium chloride (NaCl) solution for 2 days to observe their anticorrosion behavior. Compared to the neat epoxy coating, all the formulated self-healing epoxy coatings show evident anticorrosion function. Good self-healing anticorrosion performance was achieved by adding 10.0 wt% microcapsules with a size of 100–150 μm to the coating with a thickness of 300 μm. The results of this investigation laid a theoretical and technical foundation for the further development of both the self-healing chemistry and the self-healing anticorrosion coating.     

老化时间对桥连聚硅氧烷涂层防腐性能的影响

为提高涂层防腐蚀性能,以环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷(GPTMS)和N-(3-三甲氧基硅基乙基)乙二胺(NTMDA)为原料经环氧-胺基开环反应得到含羟基有机桥联硅烷前驱体GN。然后,前驱体GN在乙酸催化下制得硅烷溶胶。最后,将硅烷溶胶以浸渍-提拉方式沉积在Q235钢片上,得到含羟基桥联聚倍半硅氧烷涂层。用极化曲线和电化学阻抗谱等技术对涂层的防腐蚀性能进行评价,重点探究了胶体老化时间对涂层防腐蚀性能的影响规律。结果表明：当胶体老化时间为4 h时,涂层在低频0.01 Hz处的电化学交流阻抗相较于空白钢片高出1.5个数量级,具有优异的防腐蚀性能。另外,涂层附着力级别为1级。     

二维层状纳米片材料制备及在电解水中应用的研究进展

高效、清洁的氢能被认为是化石能源最有潜力的替代能源之一。制氢方法中电解水制氢是非常简便、且易于规模化的一种方法,但是电解水过程中存在制氢能耗增加、成本升高等问题,因此制备能耗低、具有稳定催化效率的催化剂成为能源领域的研究热点。层状双金属氢氧化物（LDHs）由于具有独特的二维层状结构,使其组成易于调节、结构易于调控,因此具有高效的电催化活性。但是,LDHs存在尺寸大、厚度高的问题,导致电催化剂的活性位点的数目受限、本征活性低和电导率低,最终会影响LDHs的电催化性能。主要论述了LDHs的结构和电解机理以及作为电解水催化剂的研究现状,对目前存在的问题以及解决方法进行了归纳,并对未来的研究方向进行了展望。     

重防腐涂料用水性环氧乳液的制备

采用固体双酚A型环氧树脂与高分子量聚醚反应合成水性环氧树脂专用非离子型乳化剂,然后结合相反转技术制备水性环氧乳液。讨论了催化剂三氟化硼乙醚(BF3-乙醚)的用量对环氧树脂CYD011和聚乙二醇PEG6000反应体系环氧值的影响,并利用红外光谱和凝胶渗透色谱对合成乳化剂的结构进行表征,探讨了环氧树脂与PEG6000的摩尔比、乳化剂质量分数、乳化温度及不同分子量的环氧树脂对乳液性能的影响。结果表明,当环氧树脂的环氧当量为450～500,乳化温度为75℃、催化剂用量为0.40%、n(环氧树脂)∶n(PEG6000)=1∶1、乳化剂质量分数为15%时,所制得的水性环氧乳液粒径小于1μm,稳定性高。由此乳液制备的涂料涂膜柔韧性为1mm,冲击强度为50kg·cm,浸泡在质量分数为5%的NaCl溶液中17d完好,耐盐雾480h完好。该乳液可应用于重防腐涂料。