超疏水材料是指與水接觸角超過150°、滑動(dòng)角小于10°的材料。通常，這種超疏水性是通過表面的微/納米結(jié)構(gòu)和低表面能實(shí)現(xiàn)的。目前超疏水涂層已被廣泛應(yīng)用于防凍、表面自清潔、防霧、防水、高效催化、油水分離、生物醫(yī)學(xué)和防腐等多個(gè)領(lǐng)域，然而，耐久性差限制了其長(zhǎng)期應(yīng)用的可能性。

在眾多用于表面改性的功能性材料中，硅烷因其獨(dú)特的化學(xué)結(jié)構(gòu)、強(qiáng)烈的化學(xué)吸附作用，使得硅烷難以從涂層上剝落，以及形成的致密硅氧烷網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，為涂層提供有效的腐蝕保護(hù)，顯著提高了超疏水材料的耐久性。

氫氧化鎂（MH）作為超疏水原料，具有無毒、環(huán)保、熱穩(wěn)定性良好等優(yōu)點(diǎn)，而且氫氧化鎂成本低廉，可以從豐富的鎂源中（如鹽湖、海水和含鎂礦石等）獲取，這使得鎂基材料成為制備超疏水表面的理想選擇。

近期，中科院青海鹽湖研究所李武團(tuán)隊(duì)采用特殊的硅烷改性技術(shù)，制備出具有自修復(fù)能力的超疏水氫氧化鎂涂層:

通過將1H,1H,2H,2H-全氟癸基三乙氧基硅烷（PDTS）處理成水解產(chǎn)物和大量未水解小單元的混合物，剩余的未水解單元在腐蝕過程中水解，并再次修飾暴露的氫氧化鎂（MH），從而實(shí)現(xiàn)超疏水表面的自修復(fù)能力，延長(zhǎng)其使用壽命可達(dá)到624小時(shí)。該涂層還具有優(yōu)異的超疏水性（水接觸角為157.33±4.78°，滑動(dòng)角為3.80±1.05°）、自清潔性、魯棒性（附著力：5B，線性磨蝕：2400mm）和高緩蝕效率（線性極化測(cè)試中抑制效率高達(dá)99.9991%）。因此，本研究進(jìn)一步推動(dòng)了低成本、環(huán)保、長(zhǎng)壽命的超疏水材料在金屬防腐領(lǐng)域的應(yīng)用。

實(shí)驗(yàn)過程

涂層在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.5%的氯化鈉水溶液中

浸泡21天的實(shí)驗(yàn)記錄：

鐵-MH-PDTS制備示意圖

鐵-MH-PDTS的自修復(fù)機(jī)理

數(shù)據(jù)來源與出處

相關(guān)研究成果發(fā)表在最新一期的《ProgressinOrganicCoatings》上。