一研究背景

2026年8月17日，期刊《Nano Materials Science》报道先丰客户最新研究成果。该研究针对海洋环境中高盐、高压以及微生物腐蚀共同作用导致防护涂层长期失效的问题，利用先丰纳米Ti3C2TxMXene构建Ti3C2Tx/Ce-UiO/Phen（MUP）异质结构，并进一步将其引入环氧树脂制备智能防护涂层，为严苛海洋环境下多功能智能防护涂层的设计提供了新的材料策略。

二主要工作

研究人员首先采用微乳液模板法制备具有多级孔道结构的Ce-UiO，并利用其孔道负载1,10-菲咯啉（Phen）获得Ce-UiO/Phen（UP）；随后对先丰纳米提供的Ti3C2TxMXene进行剥离，利用Ti3C2Tx与UP之间的静电作用构建Ti3C2Tx/Ce-UiO/Phen（MUP）异质结构。

之后，将MUP作为“砖块”引入环氧树脂“砂浆”中，制备MUP/EP复合防护涂层。研究通过形貌、结构、表面电性及光电性能等表征验证异质结构的构建，并分别在60MPa交变静水压力环境下评价涂层的防腐性能，同时通过盐雾腐蚀和荧光变化考察腐蚀预警能力，结合光催化实验评价其抗菌性能，从而系统验证MUP/EP涂层的防腐、腐蚀预警和抗菌综合性能。

三取得的主要成果

研究成功构建了Ti3C2Tx/Ce-UiO/Phen异质结构，并将其引入环氧树脂制备MUP/EP智能防护涂层。在防腐性能方面，MUP/EP涂层能够有效抑制水分和腐蚀性介质向金属基底的渗透，在60MPa交变静水压力这一严苛海洋环境下仍表现出优异的屏蔽能力。经过10天浸泡后，涂层在0.01Hz下的低频阻抗仍保持在109Ω·cm2以上，与普通EP涂层相比高出约7个数量级。

研究发现，Ti3C2Tx与Ce-UiO之间形成的异质结构在保留MXene物理阻隔作用的同时，改善了Ce-UiO的光响应和光电转换性能，并通过多级孔道结构增加活性位点，使MUP兼具防腐和光催化功能，为涂层实现多功能协同提供了材料基础。

在此基础上，研究进一步利用Ce-UiO的多级孔道负载Phen，使涂层具备早期腐蚀智能预警能力。当金属发生腐蚀并产生Fe2+后，Phen可与其发生显色反应，使受损区域出现明显红色；同时，在紫外光下还能观察到荧光由绿色向黄色变化，并随着腐蚀程度增加而扩大，从而实现显色和荧光双模式腐蚀监测，将传统防护涂层由单纯“防腐”进一步拓展至“腐蚀可视化监测”。

此外，MUP异质结构还表现出良好的光催化抗菌性能。Ti3C2Tx与Ce-UiO之间形成的内建电场能够促进光生载流子分离和传输，提高活性氧生成能力；同时，多级孔Ce-UiO能够捕获细菌，缩短活性氧与细菌之间的作用距离，形成“细菌捕获+活性氧杀菌”的协同机制。

最终，MUP/EP涂层在光照24h后抗菌率达到99.0%。

四先丰产品在该研究中的作用

文章中使用的Ti3C2TxMXene粉末来自先丰纳米，并将其作为MUP异质结构的重要组成部分引入环氧防护涂层。Ti3C2Tx具有良好的片层结构和阻隔能力，可在环氧树脂中形成更加曲折的腐蚀介质扩散路径，从而增强涂层对水、氧气及腐蚀性离子的阻隔作用；同时，Ti3C2Tx与Ce-UiO构建异质结构后，可拓宽材料的光响应范围并促进光生载流子的分离和传输，进一步增强活性氧生成和光催化抗菌能力。

五文献信息

文献名称：Intelligent protective coatings for marine environments: active/passive synergistic anticorrosion, corrosion warning, and efficient antibacterial based on MUP heterostructure

产品推荐

XFK01-1

碳化钛(Ti3C2Tx)MXene多层纳米片

状态：黑色粉末

纯度：56~59 wt%

厚度：100-200 nm

主要成分：Ti3C2

片径：2-10 um

XFF74

Ce-UIO-66

外观：淡黄色粉末

粒径：200-500 nm/~1 µm

组成：Ce3+/ Ce4+, C8H5O4-