【背景与挑战】
氧化石墨烯（GO）因其丰富的含氧官能团和优异的物理阻隔能力，在提高涂层耐腐蚀性方面具有广阔的应用前景。然而，GO较强的范德华力和π-π相互作用导致其易于自聚集，限制了“迷宫效应”的发挥，并且GO的导电性在涂层出现缺陷时易引发局部电偶腐蚀现象，从而加速金属基材的腐蚀。此外，涂层制备过程中因溶剂挥发和固化方式不合理所形成的微孔、微裂纹等缺陷也严重影响涂层的长效防腐性能。
【创新研究与突破】
华南农业大学材料与能源学院杨卓鸿教授团队以有机硅为桥梁，通过两步法制备了一种新型改性氧化石墨烯复合涂料。首先，利用缩合反应将绝缘性和防腐性俱佳的纳米金刚石接枝到GO上，有效克服了GO的自聚集问题，并改善了其在树脂中的分散性和界面相互作用。最终在加热条件下成功制备出一款长效防腐性能卓越的复合涂层，并将其研究成果发表在中科院Top期刊《Surface & Coatings Technology》上，博士生徐长安为论文第一。
【复合涂层制备过程】
科研团队首先对环氧树脂E44进行开环反应得到VER树脂，随后通过有机硅作为媒介，将经过氧化处理的纳米金刚石牢固地接枝到改性的GO上，最后将多重改性的GO均匀分散至VER树脂中，在高温下形成稳定的防腐复合涂层。
【结构表征与机理分析】
通过红外光谱、X射线衍射、X射线光电子能谱以及扫描电子显微镜等多种表征手段证实了纳米金刚石的成功改性及在GO上的接枝效果。在3.5wt%盐水中浸泡120天后进行电化学测试显示，相较于纯树脂涂层，VER-CDGO复合涂层的阻抗模量高出三个数量级，表现出极高的耐腐蚀性，防护效率高达97.8%。
【防腐机理揭示】改性后的GO在涂层中发挥了多重防腐机制：(1) GO出色的抗渗性和化学稳定性延长了腐蚀介质到达金属基体的时间；(2) GO的“迷宫效应”在改性后得到了充分展现，降低了腐蚀介质渗透的可能性；(3) GO绝缘化处理有效避免了涂层内部的电偶腐蚀现象；(4) GO与纳米金刚石的协同作用进一步增强了涂层的整体防腐效能。
【结论与展望】
这项工作创造性地运用零维纳米金刚石改性二维氧化石墨烯，成功研发出一种长效防腐复合涂层，显著提升了涂层在严苛环境下的防腐性能。该研究不仅为解决传统涂层存在的局限性提供了新思路，也为结合不同维度纳米材料开发高效防腐涂层技术开辟了新的研究路径。未来，科研人员还需针对纳米材料的选择、兼容性、反应活性及其防腐机理等方面展开更深入的研究和探索。
