溶液処理された二次元金属酸化物抗腐食ナノコーティング

分子的に薄い二次元（2D）ナノ材料は、金属関連産業の究極の追求として抗腐食ナノコーティングを構築するための魅力的なビルディングブロックです。ただし、プレフォーティーグラフェンのナノコーティングは、コストが高く、スケーラビリティが低く、品質が不十分であるため、産業の需要とはほど遠いものです。金属酸化物ナノシートの合理的な腐食ナノコーティングを実現するためのすべての要件を提案します。Ti0.87O2およびCa2NB3O10ナノシートを使用した概念実証研究は、ステンレス鋼（SUS）の容易な層（LBL）の自己組織化によって製造された10および20 nmの厚さコーティングが完全な阻害効率を与えることを示しています（すなわち）それぞれ99.92％と99.89％の値。ナノシートコーティングされたカーバッフルを使用した運転テストは、産業用途に適した耐食性と機械的および熱堅牢性を示しました。明らかにされ、制御された熱酸化メカニズムは、2D酸化物腐食ナノコーティングの高温塗布に重要です。ナノシートコーティングと拡張可能な材料の設計の利点は、抗腐食ナノテクノロジーへのしっかりしたがエキサイティングなルートを開きます。

Molecularly thin two-dimensional (2D) nanomaterials are attractive building blocks for constructing anticorrosion nanocoatings as an ultimate pursuit in the metal-related industry. However, the nanocoating of prefocused graphene is far from industrial demands due to its high cost, low scalability, and insufficient quality. We propose all requirements to realize rational anticorrosion nanocoating of metal oxide nanosheets. The proof-of-concept study with Ti0.87O2 and Ca2Nb3O10 nanosheets demonstrates that the 10 and 20 nm thick coatings fabricated by a facile layer-by-layer (LbL) self-assembly on stainless steel (SUS) give perfect inhibition efficiency (IE) values of 99.92% and 99.89%, respectively. A driving test with a nanosheet-coated car-baffle demonstrated suitable corrosion resistance and mechanical and thermal robustness for industrial applications. The revealed and controlled thermal oxidation mechanisms are critical toward high-temperature application of the 2D oxide anticorrosion nanocoating. The advantages of nanosheet coating and extensible materials design will open a solid but exciting route to anticorrosion nanotechnology.