针对海洋环境金属设施的需求，基于石墨烯良好的导电性能和片状搭接阻隔性能，制备石墨烯复合防腐涂料，提高涂层的防腐蚀性能，并在石油化工、海洋工程与装备等领域推广应用。研究内容如下：

（1）功能化纳米复合材料——Fe3O4@TiO2的制备

以磁性Fe3O4粒子为内核，钛酸正丁酯（TBOT）为钛源躯体，采用溶胶-凝胶法制备核-壳结构的Fe3O4@TiO2纳米粒子。并利用多巴胺（DA）和3-氨基丙基三乙氧基硅烷（APTES）对Fe3O4@TiO2纳米粒子进行功能化改性，在其表面引入丰富的伯氨、仲氨等活性官能团。采用傅里叶红外变换光谱（FT-IR），X-射线粉末衍射（XRD），X-射线光电子能谱（XPS），扫描电子显微镜（SEM），透射电子显微镜（TEM）和磁滞回线（VSM）等表征手段确定产物结构与形貌。

（2）氧化石墨烯功能化纳米复合材料——PAF-GO/Fe3O4@TiO2的制备

以氧化石墨烯（GO）模板，并利用多巴胺（DA）和3-氨基丙基三乙氧基硅烷（APTES）对氧化石墨烯（GO）进行生物启发式共改性，并在表面负载Fe3O4@TiO2纳米粒子，制备不同结构的功能化复合材料（PAF-GO/Fe3O4@TiO2）。

采用傅里叶红外变换光谱（FT-IR），X-射线粉末衍射（XRD），X-射线光电子能谱（XPS），拉曼光谱（Raman），透射电子显微镜（TEM）和磁滞回线（VSM）等表征手段确定复合材料的分子结构及微观形貌。

（3）复合水性环氧防腐涂层的制备

分别将Fe3O4@TiO2和功能化改性后的PF-Fe3O4@TiO2（是否有中文名称？）、PAF-Fe3O4@TiO2等纳米复合材料作为功能添加剂，以水性环氧树脂H228A为主要成膜物质，制备了WEP、FT/WEP、PF-FT/WEP和PAF-FT/WEP涂层。

通过断面形貌（SEM）、机械物理性能(硬度、附着力和抗冲击)和电化学性能（极化曲线和电化学阻抗谱）等测试方法来探究改性前后的Fe3O4@TiO2纳米材料对水性环氧涂层的微观形貌、机械物理性能和防腐性能的影响，并对其防腐机理进行分析。

（4）石墨烯复合水性环氧防腐涂层的制备

以氧化石墨烯（GO）、GO/Fe3O4@TiO2 (1:1)、PAF-GO/Fe3O4@TiO2 (1:1)、PAF-GO/Fe3O4@TiO2 (1:2)和PAF-GO/ Fe3O4@TiO2 (1:3)复合材料作为纳米添加剂，添加在水性环氧树脂中，制备GO/WEP、GOFT/WEP、PAF-GOFT(1:1)/WEP、PAF-GOFT(1:2)/WEP和PAF-GOFT(1:3)/WEP复合涂层。

通过硬度、附着力、抗冲击、极化曲线、电化学阻抗谱等对复合涂层的机械物理性能和耐腐蚀性能进行了测试，探究不同结构的PAF-GO/Fe3O4@TiO2复合材料在水性环氧涂层中的协同作用，并对其防腐机理进行分析。