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　　二维Ti3C2Tx MXene因为可调控的布局和皮相化学性子、优异的阻隔机能、高径厚比、超薄厚度、化学不变性、呆板机能和层间易于剪切变形材干，具有防腐耐磨机能。MXene复合涂层可用于金属皮相防护。质子互换膜燃料电池(PEMFC)金属双极板正在酸性条款下的侵蚀题目，限制电池应用成果。常用的金属、陶瓷、碳基、凑集物涂层，照旧存正在纳米填料难以匀称散开、制备流程庞杂、涂层制备速度低、情况不友谊和本钱上等题目。同时，涂层厚度影响双极板应用机能，而双极板皮相防护用超薄复合涂层的构修仍存正在寻事。所以，基于MXene类金属导电性、强阻隔性及低摩擦系数，可通过电重积构修超薄MXene复合防护涂层，希望处置以上题目。

　　上海电力大学、上海市电力质料防护与新质料重心实践室曹怀杰近年来盘绕MXene复合防腐涂层发展磋商。正在前期磋商通过一步电重积修建仿生分级布局的MXene复合涂层，通过原位侵蚀观测揭示MXene涂层正在酸性条款下防护机制（Journal of Colloid and Interface Science 2024, 685, 865-878）底子上，提出诈欺电重积法构修超薄MXene防腐耐磨涂层，团结原位侵蚀观测、电化学认识、皮相描写及组分认识，揭示MXene复合涂层正在PEMFC情况下的防护机制。干系劳绩“Electrodeposited Ti3C2Tx MXene composite coating toward superior surface protection on aluminum alloy in PEMFC environments”近期正在侵蚀顶刊《Corrosion Science》上宣告。该磋商取得上海市扬帆安放、上海市电力质料防护与新质料重心实践室经费扶助。论文第一作家是上海电力大学情况与化学工程学院2022级磋商生王天歌，通信作家曹怀杰。

　　正在本磋商中，作家提出了一种电重积工艺构修超薄MXene复合涂层。比拟其他防护涂层，正在PEMFC情况下，MXene复合涂层电流密度低重恶果彰着AG九游会官方，同时涂层呈现出不变的防腐机能。MXene的引入，可降低皮相耐磨性。通过皮相润湿性和3D共聚焦显微镜认识，不变的皮相疏水性和完好的遮盖给与涂层高耐蚀性。通过电化学认识、微观布局和皮相构成外征、原位侵蚀观测探究，揭示MXene复合涂层正在酸性条款下的防护机制。MXene纳米片晋升涂层防腐机能的紧要起因归结于：增众涂层厚度、低重涂层孔隙率、低重侵蚀介质的扩散系数、加强涂层与基底的粘附性、MXene局限氧化造成TiO2。

　　电重积制备的MXene复合涂层发现更致密的布局，水和酸性液滴的皮相接触角划分为135°和117°，比拟于比较样品，皮相疏液性彰着增众。截面描写图结果MXene复合涂层的厚度降低到10.6 μm。

　　正在模仿PEMFC酸性溶液0.5 M H2SO4+2ppm HF中，电重积MXene复合涂层侵蚀电流密度为9.28×10-7 A/cm2。团结极化弧线数据，预备取得四种样品的孔隙率划分为0.899, 0.735, 3.20×10-2, 9.15×10-4。EIS测试结果及拟合数据显示MXene复合涂层的涂层电阻和电荷搬动电阻划分为3671 Ω•cm2和8265 Ω•cm2。10.6 μm厚的MXene复合涂层，侵蚀电流密度低重恶果比拟其他涂层编制更为明显。酸性溶液中的浸泡实践电化学结果显示，电重积构修的超薄MXene复合涂层仍显示出高的涂层电阻和电荷搬动电阻，72h后复合涂层的侵蚀电流密度为9.39×10-4 A/cm2。高温（60℃）MXene复合涂层侵蚀电流密度为4.04×10-5 A/cm2，浸泡12h后，涂层电流密度为6.98×10-3 A/cm2，仍低于比较样品。所以，MXene复合涂层显示出高不变性。MXene的引入，涂层磨损率低重至3.82 ×10-3 mm3N-1m-1。

　　图4 MXene复合涂层酸性条款下浸泡后的皮相描写、润湿性及化学构成认识

　　正在酸性溶液中浸泡后，比较样品涂层皮相崭露彰着孔洞和剥离，MXene复合涂层仍发现完好遮盖。同时，润湿性测试证实MXene复合涂层对水和酸性液体仍发现高疏水性。皮相化学构成认识结果注释Ce3+和MXene正在涂层侵蚀防护中起到要害效率。

　　原位侵蚀实践证据MXene复合涂层可能有用阻隔酸性介质的分泌，对Al合金的侵蚀有彰着制止效率。同时，原位实践12h，涂层仍遮盖完好，与基体团结优越。比较涂层正在实践2h崭露剥离形势。

　　团结电化学认识，针对MXene复合涂层，H+的扩散系数低重至4.08×10-16 cm2/s。MXene的引入，可降低涂层厚度、低重孔隙率以及降低涂层与基体的粘附性。该职业通过电重积构修超薄MXene复合涂层，降低铝合金正在PEMFC情况下的防腐耐磨性，通过原位侵蚀观测揭示MXene对复合涂层正在酸性条款下防腐机能的影响机制。