近日，我院硕士生管家庆在杜续生老师的指导下，研究开发利用简便的火焰法制备杂原子掺杂的三维石墨烯功能填料对含锌环氧涂料的耐蚀防护性能进行显著提升改性，相关工作以“Improving the anti-corrosive performance of epoxy/zinc composite coating with N-doped 3D reduced graphene oxide”为标题发表在涂层和表面防护工程领域的权威刊物Progress in Organic Coatings（一区，最新IF：6.6），管家庆为第一作者，杜续生为通讯作者，暨南大学为通讯单位。

含锌涂料是一类重要的广泛应用于金属表面防护领域的商业化重防腐涂料。如何提高涂层与金属基底的结合力以及涂料中锌粉的利用率是进一步提升涂层防护性的关键。基于此，本研究通过简便的火焰法制备了一种原位N掺杂的、具有相互联通中空骨架结构的三维热还原氧化石墨烯(3DRGO) 泡沫，并创新性地将其作为纳米填料引入至含锌环氧涂料体系中。研究结果表明，3DRGO独特的三维联通的中空骨架结构不仅有助于环氧树脂与之复合，而且还有效避免了涂料中通常的二维石墨烯片易团聚的这一问题，改善了其在涂料体系中的分散性；除此之外，三维石墨烯结构还易于与锌颗粒形成良好的电接触网络，从而激活更多的锌颗粒发挥阴极保护的作用来保护金属基体。同时，N掺杂石墨烯通过碳原子网络上的吡咯N和孤对电子改善了3DRGO与环氧树脂基体之间的界面相互作用，促进了涂层与金属表面的粘附。在含锌环氧树脂涂料中引入仅0.05 wt% 的3DRGO情况下，所得涂层(3DRGO / EP / Zn)保护的Q235钢在模拟海水中的腐蚀电流密度降低了6个数量级。长期浸没试验结果表明，其腐蚀电流密度仍比未经石墨烯修饰的涂层样品降低了约4个数量级，证明其良好的长效耐腐蚀性能。这些创新性研究成果为提高含锌涂料的制备及其涂层对金属基体的耐蚀防护性提供了新的思路和技术，有关技术已获中国发明专利授权。

该项技术研究获得了广东省教育厅智能制造重点项目（No.2020ZDZX2048）和广东省科技计划项目（No.2021A0505030041）的资助和支持。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.porgcoat.2023.107959