一种普适的范德华异质结及其制备方法和在防护涂层中的应用技术

本发明专利技术属于纳米材料和表面工程技术领域，具体公开了一种普适的范德华异质结及其制备方法和在防护涂层中的应用，所述范德华异质结由以下质量分数的原料组成：30.27%‑33.73%带正电的电泳液，64.68%‑66.73%去离子水，0.36%‑0.66%双面质子化改性的下二维材料层和0.17%‑0.36%单面质子化改性的上二维材料层。本发明专利技术提出的和电场调控的自组装/自配对过程能在常温常压下能实现范德华异质结大面积、低成本、高通量的制备。在此制备过程中，可以同时实现范德华异质结在封装剂中平行于基体材料的有效封装，封装剂包括但不限于环氧电泳液、聚氨酯电泳液和丙烯酸电泳液等。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种普适的范德华异质结及其制备方法和在防护涂层中的应用，特别是一种普适的范德华异质结电场自组装/自配对制法及其在平行排列增强防护涂层性能中的应用，属于纳米材料和表面工程。

技术介绍

1、二维材料在减摩抗磨、防腐、储能和吸波等众多领域已然崭露头角，呈现出较大的应用价值。范德华异质结是把不同的二维材料通过层间范德华力在垂直方向上层层堆叠形成的异质结构，在进一步探索二维材料的进程中，范德华异质结因为融合单层二维材料特性并能创造出更丰富、更独特的特性而被广泛研究和应用。在摩擦学领域中，二维材料的层间易滑移特性使其在润滑和低摩擦涂层方面具有显著优势，而通过构建范德华异质结，可以进一步调控层间相互作用，通过建立晶格完全不匹配异质结间的非公度接触实现超低摩擦甚至超润滑，从而大幅提升材料的耐磨性和服役寿命。在腐蚀防护领域，二维材料因其致密的原子排列和化学惰性可有效阻隔腐蚀介质的渗透，而范德华异质结的构筑则能通过能带工程调控界面电子转移行为，显著增强材料的钝化能力。例如，将石墨烯与六方氮化硼（h-bn）构建范德华异质结，不仅能保持单层材料的优异阻隔性能，还能通本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种普适的范德华异质结，其特征在于，由以下质量分数的原料组成：30.27%-33.73%带正电的电泳液，64.68%-66.73%去离子水，0.36%-0.66%双面质子化改性的下二维材料层和0.17%-0.36%单面质子化改性的上二维材料层。

2.如权利要求1所述的一种普适的范德华异质结，其特征在于，所述上二维材料层为任何一种常见的单层二维材料，包含但不限于：石墨烯及其衍生物、过渡金属硫化物、六方氮化硼、黑磷、MXenes、Ti3C2Tx MXene；所述下二维材料层为任何一种与上二维材料层相异的单层二维材料，包含但不限于：石墨烯及其衍生物、过渡金属硫化物、六方氮化硼、...

【技术特征摘要】

1.一种普适的范德华异质结，其特征在于，由以下质量分数的原料组成：30.27%-33.73%带正电的电泳液，64.68%-66.73%去离子水，0.36%-0.66%双面质子化改性的下二维材料层和0.17%-0.36%单面质子化改性的上二维材料层。

2.如权利要求1所述的一种普适的范德华异质结，其特征在于，所述上二维材料层为任何一种常见的单层二维材料，包含但不限于：石墨烯及其衍生物、过渡金属硫化物、六方氮化硼、黑磷、mxenes、ti3c2tx mxene；所述下二维材料层为任何一种与上二维材料层相异的单层二维材料，包含但不限于：石墨烯及其衍生物、过渡金属硫化物、六方氮化硼、黑磷、mxenes、ti3c2tx mxene。

3.如权利要求1所述的一种普适的范德华异质结，其特征在于，所述单面质子化改性是基于玛兰戈尼效应进行改性处理。

4.如权利要求1所述的一种普适的范德华异质结，其特征在于，所述带正电的电泳液是带正电荷的，包括但不限于：固含量为40%-45%的带正电阴极型环氧树脂电泳液、聚氨酯电泳液、丙烯酸电泳液，所述带正电的电泳液的稀释剂为去离子水、丙酮、丙醇或乙酸乙酯，且带正电的电泳液与稀释剂的质量比为1:1.5-2.3。

5.一种制备如权利要求1-4任一所述的范德华异质结的方法，其特征在于，包含自组装过程和自配对沉积过程，所述自组装过程具体为：电泳槽电源电压为90-120v，持续总时间...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊小强，张仲攀，刘悦，张甜，蔡猛，李文，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：