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材料学院徐斌教授、樊保民副教授团队在《Corrosion Science》上发表研究论文

发文时间:2026-04-03

近日,北京化工大学材料科学与工程学院徐斌教授、樊保民副教授团队在腐蚀领域国际权威期刊Corrosion Science》上发表了题为“Long-term aqueous stability of Ti3C2Tx MXene achieved via a synergistic corrosion inhibition strategy”的研究性论文。该工作从腐蚀理论出发,基于协同缓蚀原理,利用L-茶氨酸(Thea)作为高效缓蚀剂,并结合中性磷酸盐缓冲液(PB)来调节水性介质的pH值,实现了MXene分散液的长期稳定存储。

二维过渡金属碳/氮化物(MXenes)凭借其独特的二维形貌、类金属的导电性、丰富的表面端基和优异的机械性能等优点,在储能、传感、电磁屏蔽和催化等领域展现出广阔的应用前景。但是,MXenes在水和氧气环境中易于发生氧化,严重制约了其实际应用。团队从腐蚀科学视角审视MXene在水相环境中的氧化失稳现象,提出了一种缓蚀剂+环境调节的协同稳定新策略。一方面,采用Thea作为绿色缓蚀剂,通过识别并吸附于Ti3C2Tx-MXene缺陷及边缘位点高效钝化其氧化敏感中心,阻滞水与溶解氧分子的亲核攻击;另一方面,采用PBTi3C2Tx水分散液的pH值维持在7左右,减弱促进腐蚀的酸催化条件,从而大大减缓MXene腐蚀速度。基于Thea腐蚀敏感位点的吸附与PB环境调节作用的协同缓蚀效应,Ti3C2Tx水分散液(0.05 mg/mL)的氧化时间常数由17.3天显著提升至540.5天,表明这种缓蚀剂-缓冲液一体化策略在实现MXene水分散液长期稳定存储方面的有效性。本工作从腐蚀科学的视角审视MXene的氧化问题,提出了缓蚀剂+环境调节的协同稳定新策略,为解决MXene材料和其他二维纳米材料的环境降解问题提供了新思路。

北京化工大学材料学院博士研究生赵骁骐和硕士研究生谈佳仪为论文共同第一作者,徐斌教授、樊保民副教授和乔宁副教授为论文的共同通讯作者,北京化工大学为第一完成单位。该研究获得了国家自然科学基金(U2004212)的资助。

论文链接:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0010938X26002325?via%3Dihub