研究人员研发出一种掺入 ZIF-8 纳米传感器的多功能环氧 / 聚偏氟乙烯（PVDF）涂层。该体系具备自修复、防腐蚀功能，还能通过光学方式对早期腐蚀过程进行 “自报告”（即实时反馈腐蚀迹象）。
由印度和德国科研人员组成的联合团队，近日推出用于低碳钢防腐的创新智能涂层系统。该涂层体系以环氧 / 聚偏氟乙烯（EPV，环氧与 PVDF 的复合基体缩写）为基体，其中掺入了两种 ZIF-8 颗粒：一种是负载苯并三唑的颗粒（简称 ZBT），可通过释放缓蚀剂实现涂层自修复；另一种是菲咯啉修饰的颗粒（简称 ZPH），可作为 Fe²⁺离子检测传感器。
实验表明，该涂层具有超疏水特性，接触角最高可达 157°。通过电化学阻抗谱（一种检测涂层防护性能的常用技术）测试发现，EPV/ZBT/ZPH 复合涂层展现出最高的涂层电阻和电荷转移电阻 —— 即便在 3.5 重量 %（wt%）的氯化钠溶液（模拟海水或工业盐水环境）中浸泡 192 小时后，仍能保持其防护效果。此外，ZPH 修饰颗粒可提供视觉反馈：当环境中出现 Fe²⁺离子（钢材早期腐蚀的特征离子）时，ZPH 会与之形成红色络合物，从而实现对腐蚀的早期检测。
自修复效果与更高的抗剥离性
涂层中负载的苯并三唑（一种常用金属缓蚀剂）确保了涂层在腐蚀环境下，能通过 “pH 响应型释放”（即腐蚀区域 pH 值变化触发缓蚀剂释放）实现自修复。扫描开尔文探针（SKP，一种表征金属表面腐蚀电位的技术）研究证实，与传统涂层体系相比，加入 ZBT 和 ZPH 颗粒后，涂层的抗分层性（涂层与钢材基材之间剥离的抵抗能力）得到显著提升。
这种涂层方案整合了 “防腐蚀、自修复、视觉自报告” 三大功能，提供了一种多功能解决方案，非常适用于对 “耐久性” 和 “状态监测” 均有严格要求的苛刻工业环境（如海洋工程、石油化工、桥梁钢结构等领域）。
文献来源：Chavhan, J.等，《采用ZIF-8纳米传感器的多功能环氧/PVDF智能涂层在低碳钢防腐中的应用：合成与性能研究》，有机涂层进展203卷，109198（2025年）
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