新型Ce-MOF材料BIPT-6的协同抑制机制及其在铝合金活性腐蚀防护中的应用

（编辑推荐）本研究通过一锅溶剂热法设计合成含Ce(III/IV)和生物质配体FDA2?的新型Ce-MOF（BIPT-6），其单斜晶系（P21/n）结构可协同释放铈离子与有机抑制剂，显著提升AA2024铝合金在0.05 mol/L NaCl中的耐蚀性（EIS验证），作为环氧树脂添加剂时更展现智能缓释特性，为绿色防腐涂层开发提供新策略。

　　

Highlight

BIPT-6作为新型铈基金属-有机框架（Ce-MOF），巧妙整合Ce(III/IV)离子与生物质衍生的2,5-呋喃二甲酸配体（FDA^2?），通过单锅溶剂热法构建出具有协同防腐功能的智能材料。其单斜晶系（空间群P2_1/n）三维结构中，铈离子与有机配体空间分离，分别作为无机/有机腐蚀抑制剂发挥作用。

Characterization of BIPT-6

单晶X射线衍射（SCXRD）显示，BIPT-6的不对称单元包含1个三价铈（Ce1）、1个四价铈（Ce2）和3个FDA^2?配体。其中Ce1呈现七配位构型（6个羧酸氧+1个水分子），Ce2则为八配位（6个羧酸氧+2个DMAC分子氧），形成独特的"三明治"层状结构。这种设计使材料在腐蚀环境中能按需释放活性组分——Ce离子优先沉积于铝合金阴极区形成保护膜，而FDA^2?则通过吸附作用覆盖阳极区。

Conclusions

该研究证实：含5×10^?4 mol/L BIPT-6的NaCl溶液中，AA2024的腐蚀速率显著降低；作为环氧涂层添加剂时，BIPT-6@Epoxy体系展现出优于空白涂层的长效防护性能（EIS相位角达80°）。这种"双管齐下"的防腐机制，为开发环境友好型智能防腐材料提供了新范式。