海洋对钢铁的腐蚀会对经济、社会造成不可估量的损失，为了减缓钢铁的损失，有机涂层是一种具有潜力的一种具有成本效益的抗腐蚀策略，避免了金属基底直接暴露在腐蚀介质中。然而，在使用过程中，涂层不可避免地会遭受到磨损或者划伤，严重限制了涂层的实际应用。因此，急切地需要开发一种具有自修复性能的抗腐蚀涂层。

  光热自修复涂层由于其远程可控性和局部修复的优点，从而受到广泛关注。石墨相聚合物氮化碳（g-C₃N₄或CN）作为一种典型的二维层压纳米材料，其在层间产生的迷宫效应能够阻碍腐蚀离子与金属基底接触，达到延缓腐蚀的目的；同时，g-C₃N₄具有制备简单，成本低，无毒性且温度的优点，是一种具有潜力的防腐填料。然而，g-C₃N₄对于可见光吸收差等缺点限制了其在光热方面的应用。单宁酸（TA）是一种多酚，可以与Q235碳钢等基质中的金属离子螯合，形成稳定的Fe-TA有机金属配合物，从而增强其光热功效。聚二甲基硅氧烷（PDMS）涂层的玻璃态转化温度低及在光热条件下，分子间氢键的断裂和重组可刺激PDMS链的运动，从而达到宏观的涂层自愈合，从而受到广泛应用。

图1 (a) CN和(b) TA-CN-4的SEM图像；TA-CN-4的(c) AFM图像；CN和TA-CN-4的(d) XRD厚度；(e)TA、CN和TA-CN-4的FT-IR光谱；(f)(g)C1、(h) N 1、（i)CN和TA-CN-4上的XPS测量和高分辨率XPS光谱。

图2 (a)光催化防腐试验示意图。不同浸泡时间（1、7、14、21和28天）的(b) OCP值，(c)Tafel曲线和(d)对应的电化学参数。

图3 在3.5 wt%氯化钠溶液中，PDMS、CN/PDMS和TA-CN-4/PDMS涂层的Nyquist图（a、d、g、j、m)、Bode图(b、e、e、h、k、n)和相角（c、f、i、l、o）图。

图4 72 h盐雾试验前后PDMS（a₁、a₂）、CN/PDMS（b₁、b₂）、TA-CN-1/PDMS（c₁、c₂）、TA-CN-2/PDMS（d₁、d₂）、TA-CN-3/PDMS（e₁、e₂）、TA-CN-4/PDMS（f₁、f₂）和TA-CN-5/PDMS（g₁、g₂）涂层的光学照片。

图5 (a)光热效应实验示意图。(b)AM1.5G照射下PDMS、CN/PDMS和TA-CN-4/PDMS涂层的温度变化曲线和(c)红外热像照片

图6 PDMS（a₁、a₂）、CN/PDMS（b₁、b₂）、TA-CN-1/PDMS（c₁、c₂）、TA-CN-2/PDMS（d₁、d₂）、TA-CN-3/PDMS（e₁、e₂）、TA-CN-4/PDMS（f₁、f₂）和TA-CN-5/PDMS（g₁、g₂）复合涂层3小时前后划伤和愈合的扫描电镜图像。(h)TA-CN/PDMS涂层的自愈合机理示意图。

图7 (a)紫外-可见漫反射光谱；(b)估计的带隙值；(c) VB-XPS光谱和(d)能级；(e) PL光谱和(f)制备的CN和TA-CN-4样品的瞬态光电流响应。

图8 TA-CN/PDMS复合涂层的防腐及自愈合机理示意图。

  原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1385894724007174