近日，威斯尼斯wns2299cn官网版项腾飞副教授在国际顶级期刊《Advanced Functional Materials》（中科院一区TOP期刊，影响因子18.5）上发表腐蚀防护领域最新进展。我校为论文第一单位，威斯尼斯wns2299cn官网版项腾飞副教授和硕士研究生王佳琪为共同第一作者，化学化工学院张奎教授和安徽医科大学郑顺丽副教授为共同通讯作者。
在碳中和的背景下，建筑、交通、能源等各行各业都在寻求减少碳排放途径。然而，腐蚀问题往往会导致设备性能下降、能源消耗增加和环境污染加剧，这与碳中和的目标相悖。因此，加强腐蚀防护工作不仅有助于减少经济损失和安全隐患，还有助于推动碳中和目标的实现。碳点作为一种新型的纳米材料，在腐蚀防护领域展现出卓越的先进性。其纳米尺寸效应赋予其极高的表面活性，能够精准附着于金属表面形成致密防护层，有效隔绝腐蚀介质。同时，碳点独特的物理化学性质，如优异的化学稳定性和电化学惰性，使其在复杂腐蚀环境中仍能保持防护效能。此外，碳点还可通过功能化修饰进一步增强其防腐性能，实现智能响应与自修复功能，为腐蚀防护技术带来革命性突破。
（“自上而下”和“自下而上”的碳点制备方法）
有鉴于此，文章围绕碳点在缓蚀剂、涂层中的应用，对掺杂和共掺杂不同元素碳点的缓蚀性能进行了深入的分析，指出通过元素掺杂，可以“定制”碳点的表面官能团，使其不仅承载碳点原有的优异性能，更因表面官能团与π键密度的提升，而展现出更为卓越的缓蚀性能。随后，基于对碳点在防腐涂层中应用的认识和理解，表明碳点可填充涂层内部的空隙，增加涂层密度，阻碍腐蚀介质的侵入，且相邻碳点之间以及碳点与聚合物链之间的氢键、范德华力和共价键等相互作用有助于形成更致密的涂层网络，从而显著提升涂层耐蚀性能，充分阐释了其提高涂层耐腐蚀性的作用和机理。最后，指出了碳点在防腐领域应用的困难，提出了未来需重点攻关的内在缓蚀机理、表面功能化改性、与其他材料的复合等研究方向。凭借其独特的性能和广泛的应用，碳点有望在尖端防腐技术的进步中发挥越来越关键的作用。
（碳点在缓蚀剂领域的应用）
（碳点的缓蚀机制）
（碳点在涂层中的应用）
（碳点在涂层中应用的防腐机理）
综上，碳点在腐蚀防护领域展现出广阔前景，其优异的生物相容性、水溶性及丰富的表面官能团，使其成为新一代环保高效的缓蚀剂。未来，碳点将在金属防腐涂层中广泛应用，通过形成致密的保护膜有效抑制腐蚀，并可结合自修复和自预警技术，实现腐蚀防护的智能化和精准化，为工业防腐蚀提供新方案。（撰稿：项腾飞 审核：方圆）
论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202411456
