Gruppen för marina funktionella material som leds av prof. Wang Liping vid Ningbo Institute of Materials Technology and Engineering (NIMTE) vid den kinesiska vetenskapsakademin (CAS), har framgångsrikt förberett ultratunna metall-organiska ramverk (MOF) nanosheets via surfaktant-assisterad bottom-up-metod.

De utvecklade tvådimensionella (2-D) MOF-nanoskivorna förbättrade antikorrosionsegenskaperna hos kompositbeläggningar. Denna studie publicerades i Korrosionsvetenskap .

Som en viktig gren av 2D-material, organiskt rammaterial har tilldragit sig ett ökande intresse. Dock, vatten utgör ett allvarligt hot mot dess struktur, vilket väsentligt påverkar stabiliteten hos materialet i metallskyddet.

För att lösa detta problem, forskargruppen vid NIMTE syntetiserade MOF nanosheets med utmärkt vattenstabilitet, genom att tillsätta polyvinylpyrrolidon (PVP) som ytaktivt ämne för att uppnå förmontering och koordination mellan Cu ₂ ⁺ joner och porfyrinligander.

De erhållna ultratunna nanoskivorna, med en tjocklek på 1~3 nm, visade mer enhetlig skala och högre avkastning (57 %) än de som framställts genom traditionella flytande exfolieringsmetoder.

Dessutom, de syntetiserade 2-D MOF nanoskivorna applicerades som nanofyllmedel i epoxihärdplast för att förbättra dess barriärprestanda mot korrosiva medier. Mätresultat visade att de förberedda nanoarken effektivt kan förhindra vattengenomträngning, förbättrar således avsevärt antikorrosionsegenskaper hos beläggningar för ett bredare spektrum av praktiska tillämpningar.

Detta arbete banar väg för forskning och utveckling av material och anordningar inom relevanta områden, såsom fotokatalys och gasseparation.