石墨烯防腐涂层研究进展

孙垚垚，宋家乐，郑 斌，李炜光

（长安大学，陕西西安710064）

随着“一带一路”战略的推动，21世纪海上丝绸之路的作用愈加突出，沿海城市的旅游、渔业、港口及海上运输都离不开海洋的支持，国际贸易的80%都需要依托海洋运输［1］；然而石油勘探装备、采油装置、船舶、海洋航行器和海底管道等金属材料均需忍受海水中SO42-、Cl-、OH-、Na+、Mg2+、K+等离子的侵蚀和海洋生物的腐蚀，处于浪渐区的金属腐蚀速率更是高达1mm/a［2］。全球每年大约有20%的金属因腐蚀而无法回收利用［3］，根据美国、加拿大、日本、中国等国家公布的数据显示，因金属腐蚀造成的经济损失约占该国国民经济总产值的2.5%～4.2%，极大地影响了海洋经济的发展和产业化进程，同时也对海上的生产生活安全造成一定威胁，因此海洋金属的防腐迫在眉睫［4］。

金属表面涂覆防腐涂层的制备工艺简单、成本低廉、不受地域条件限制并且可以有效延缓金属的腐蚀，使其成为简单、快捷、有效的防腐手段［5］。石墨烯作为一种无毒、无害绿色环保的材料，具有出色的化学惰性、抗氧化能力和阻隔性能，因此备受研究者的关注。现代研究者为消除传统重金属涂层对海洋生态的破坏，将石墨烯引入防腐涂层增强金属的抗腐蚀性。2011年CHEN等［6］首次将石墨烯沉积在铜镍合金表面，发现该涂层具有良好的抗氧化能力，从而开启了石墨烯防腐应用的先河，进而得到了飞速发展。

目前，石墨烯对金属的防腐形式主要集中在两方面，一是将石墨烯化学气相沉积在金属表面，但由于其制备工艺复杂而无法实现大规模生产应用；……