涂層保護是避免金屬腐蝕最簡單有效的方法。 石墨烯材料具有特殊的二維平面結構和優異的抗滲性，在電場的作用下，形成石墨烯片層有序排列的涂層結構，有利于增強涂層的防腐性能。

目前，關于電沉積石墨烯復合涂層的研究主要集中在金屬基石墨烯復合涂層和導電聚合物基石墨烯復合涂層。電沉積法制備石墨烯涂層的原理如圖所示， 通過對石墨烯分散液中的陽極和陰極之間施加電壓，利用電場力促使電解液中的帶電石墨烯片層朝著相反電荷的電極遷移，隨后在電極表面形成石墨烯片層有序排列的層狀涂層。

由于氧化石墨烯（GO）在電解液中荷負電，只允許陽極電沉積。然而在陽極沉積過程中，GO發生氧化脫羧反應釋放CO2氣體，從而降低石墨烯涂層的質量。此外，金屬陽極難以避免的氧化溶解，也會影響金屬基體與涂層之間的結合強度。研究發現，通過接枝官能團或者陽離子吸附的形式可以使墨烯片層在電解液中荷正電，隨后在電場的作用下沉積到陰極。

在電場的作用下，石墨烯片層可以形成有序排列的涂層結構。將石墨烯材料加入金屬和導電聚合物中可以形成穩定的不可滲透屏障，增強了涂層對基底的腐蝕保護。同時，在金屬基質中，石墨烯提供金屬形核的活性位點，從而抑制晶體生長、細化晶粒，并且可以有效地阻礙位錯的滑動。增強涂層的硬度和耐磨性。在導電聚合物基質中，石墨烯作為二維摻雜劑，提供單體聚合模板，改善涂層的表面缺陷，并且可以增強涂層的導電性能。

當前腐蝕環境復雜多樣，普通的金屬基石墨烯復合涂層和導電聚合物基石墨烯涂層面臨著更大的考驗。金屬、石墨烯和導電聚合物三者之間能夠產生協同作用，三元復合涂層具有優異的防腐性能，開發新型的性能多樣的金屬-石墨烯-導電聚合物三元復合涂層是行業探索發展的方向。

摘錄自：廣州化學第49卷第1期，如有侵權，請告知刪除。