De groep voor mariene functionele materialen onder leiding van Prof. Wang Liping aan het Ningbo Institute of Materials Technology and Engineering (NIMTE) van de Chinese Academie van Wetenschappen (CAS), heeft met succes ultradunne metaal-organische raamwerken (MOF) nanosheets gemaakt via een door oppervlakteactieve stof ondersteunde bottom-up-methode.

De ontwikkelde tweedimensionale (2-D) MOF-nanosheets verbeterden de anticorrosie-eigenschappen van composietcoatings. Deze studie is gepubliceerd in Corrosiewetenschap .

Als een vitale tak van 2D-materiaal, organisch raamwerk heeft steeds meer belangstelling gekregen. Echter, water vormt een ernstige bedreiging voor de structuur, wat de stabiliteit van het materiaal in de metaalbescherming aanzienlijk beïnvloedt.

Om dit probleem aan te pakken, de onderzoeksgroep bij NIMTE synthetiseerde MOF-nanosheets met uitstekende waterstabiliteit, door toevoeging van polyvinylpyrrolidon (PVP) als oppervlakteactieve stof om de pre-assemblage en coördinatie tussen Cu te bereiken ₂ ⁺ ionen en porfyrineliganden.

De verkregen ultradunne nanosheets, met een dikte van 1~3 nm, vertoonden een meer uniforme schaal en een hogere opbrengst (57%) dan die bereid met traditionele vloeibare exfoliatiemethoden.

In aanvulling, de gesynthetiseerde 2-D MOF-nanosheets werden toegepast als nanovulstoffen in epoxy-thermoset om de barrièreprestaties tegen de corrosieve media te verbeteren. Meetresultaten gaven aan dat de voorbereide nanosheets de waterpermeatie effectief kunnen voorkomen, waardoor de anticorrosie-eigenschappen van coatings aanzienlijk worden verbeterd voor een breder scala aan praktische toepassingen.

Dit werk maakt de weg vrij voor onderzoek en ontwikkeling van materialen en apparaten op relevante gebieden, zoals fotokatalyse en gasscheiding.