基于PEG-没食子酸复合功能化二维沸石咪唑酯骨架纳米片的防腐环氧复合涂层开发

本文创新性地采用聚乙二醇-没食子酸（PEG-GA）复合物修饰二维沸石咪唑酯骨架（ZIF）纳米片，开发出兼具主动防护与被动屏障功能的智能防腐涂层（ZGPG/EP）。通过电化学阻抗谱（EIS）证实，该涂层在3.5 wt% NaCl溶液中浸泡42天后仍保持超高阻抗值（|Z|f=0.01Hz达1.87×109 Ω·cm2），其防腐机制源于ZIF纳米片的"迷宫效应"延长腐蚀介质扩散路径，以及PEG-GA复合物可控释放没食子酸（GA）实现金属表面自修复。

　　

Highlight

二维金属有机框架（2D MOFs）因其高比表面积和可调孔结构，近年来成为提升聚合物涂层防腐性能的理想材料。本研究通过聚乙二醇-没食子酸（PEG-GA）复合物壳层修饰沸石咪唑酯骨架（ZIF）纳米片，制备出ZIF-ZG@PEG-GA纳米填料并应用于水性环氧涂层。动电位极化分析显示，该填料使3.5 wt% NaCl溶液中的腐蚀电流密度从5.528×10^?6 A/cm²降至1.892×10^?6 A/cm²。

Characterization of ZIF-ZG@PEF-GA

透射电镜（TEM）显示，以锌葡糖酸盐为前驱体制备的ZIF-ZG纳米片呈六边形结构（横向尺寸300-1500 nm），远小于传统锌硝酸盐制备的梭形纳米片（3-8 μm）。表面粗糙度分析证实PEG-GA成功修饰（图2c,d），傅里叶变换红外光谱（FTIR）中1275 cm^?1处酚羟基特征峰的出现，以及X射线光电子能谱（XPS）中Zn-O-C键的形成（图3b），均验证了复合物壳层的化学锚定。

Conclusions

本研究创新性地采用锌葡糖酸盐替代传统锌硝酸盐制备二维ZIF纳米片，结合PEG-GA复合物功能化策略，开发出具有双重防腐机制的智能涂层。该体系不仅通过纳米片"迷宫效应"提升屏障性能，还能响应环境刺激释放没食子酸实现主动防护，为开发新一代环保型防腐涂层提供了新思路。