探索氧化石墨烯的抗腐蚀特性

曼彻斯特大学的研究人员利用氧化石墨烯作为惰性屏障,首次发表了一篇论文,探讨了石墨烯防腐涂层的可扩展路线。同年,氧化石墨烯的抗菌特性在一项生物医学应用中得到了证实,这种纳米涂料可防止细菌感染,从而降低医疗相关感染的发病率。

防腐蚀涂料在发展中国家变得越来越重要,因为工业设备需要防腐蚀介质,如湿气、工业化学品或磨损。目前,全球市场价值已达 240 亿美元,预计到 2024 年将达到 360 亿美元。考虑到石墨烯是人类已知的最坚固的材料,因此石墨烯属于这一研究范围也就不足为奇了。

曼彻斯特大学的研究人员利用氧化石墨烯作为惰性屏障,首次发表了一篇论文,探讨了石墨烯防腐涂层的可扩展路线。氧化石墨烯中的六角形碳原子阵列在水净化应用中起到了非常有效的屏障作用,其氧官能团提供了缺陷和通道,使水和小离子(如氯化物)无法扩散。在这项研究中,氧化石墨烯被化学还原,以恢复原始的石墨烯晶格。现在,这种涂层对小离子和水都具有防渗透性,可以有效阻挡湿气和海盐的腐蚀。石墨烯的化学惰性还赋予了这种涂层极高的耐化学腐蚀性,在这项研究中,将涂层表面暴露在硝酸、盐酸甚至氢氟酸中,都没有出现任何降解现象。

同年,氧化石墨烯的抗菌特性在一项生物医学应用中得到了证实,这种纳米涂料可防止细菌感染,从而降低医疗相关感染的发病率。通过简单的滚珠研磨技术将氧化石墨烯融入涂料中,然后将其涂在基底上,再与大肠杆菌、绿脓杆菌和金黄色葡萄球菌一起培养。48 小时后,氧化石墨烯涂料分别将这些细菌的数量减少了 94%、88% 和 85%,证明了其作为抗菌涂层的有效性。这些只是了解石墨烯在涂料应用中的通用性的众多研究中的两项,如果您想了解有关该研究课题的更多信息,请与我们联系。

Su, Y., Kravets, V., Wong, S. et al. Impermeable barrier films and protective coatings based on reduced graphene oxide. Nat Commun 5, 4843 (2014).

https://doi.org/10.1038/ncomms5843

Krishnamoorthy, K., Jeyasubramanian, K., Premanathan, M., Subbiah, G., Shin, H.S., & Kim, S. (2014). Graphene oxide nanopaint. Carbon, 72, 328-337.

DOI:10.1016/J.CARBON.2014.02.013

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