硫化物的腐蚀在许多工程应用中是一个长期存在的挑战。具体地说，设计一种既能保护金属免受非生物形式的硫腐蚀，又能保护金属免受生物形式硫腐蚀的涂层依然是一个难以实现的目标。

近日，美国莱斯大学Muhammad M. Rahman，Pulickel M. Ajayan，南达科他矿业及理工学院Venkataramana Gadhamshetty报道了通过化学气相沉积(CVD)合成的hBN涂层的高晶态原子层的有效性，以保护铜免受一系列侵蚀性的非生物和生物硫环境的影响。

文章要点

1）尽管单层hBN可以在生物和非生物环境中充分保护底层金属，但在不影响机械强度和钝化特性的情况下，合理设计和合成多层hBN涂层要容易得多。研究人员合成了少量层（FL-hBN）和多层hBN(ML-hBN)，研究了层数对防腐性能的影响。首先，通过显微镜和光谱技术对CVD生长的涂层进行了表征。然后，利用电化学方法对腐蚀速率进行了量化，并阐明了腐蚀行为背后的机理。

2）研究发现，FL-hBN和ML-hBN涂层在非生物（侵蚀性的硫酸和硫化物）和生物环境中都具有极好的控制硫腐蚀的能力。有趣的是，FL-hBN与ML-hBN相比，在D. alaskensis cells（一种遗传上易驯化的硫酸盐还原菌株）存在的情况下，对生物来源的硫化物攻击提供了更好的抵抗力。

3）尽管hBN涂层中较高的层数有望增强阻隔性能，但研究人员揭示了ML-hBN涂层的异常行为，即由于具有更强的上调编码细胞附着和生物膜生长的关键基因的能力，进而导致更高的生物硫化物侵蚀性。

4）研究人员还研究了缺陷和晶界对hBN涂层性能的影响。

Govind Chilkoor, et al, Hexagonal Boron Nitride for Sulfur Corrosion Inhibition, ACS Nano, 2020

DOI: 10.1021/acsnano.0c03625

https://dx.doi.org/10.1021/acsnano.0c03625