金属的腐蚀导致了巨大的经济损失和资源及能源的消耗[1]。全球每年因腐蚀造成的经济损失占全球GDP的3%以上，远远超过了所有类型自然灾害造成的损失总和[2]。有机涂层作为最广泛使用的防腐手段，可以提供初步保护，但固化过程中形成的结构缺陷为腐蚀性介质的快速渗透提供了通道。此外，使用过程中的外部机械损伤会加速腐蚀性介质的渗透，进而引发涂层的快速失效和金属基底的严重腐蚀。因此，设计和开发具有持久屏障性能和智能防腐功能的先进防腐涂层具有重要的科学价值和应用前景。
将二维材料掺入有机涂层是一种有效的方法，可以增强其长期屏障性能[3]。这些材料在涂层内部形成层状结构，从而构建出密集的屏障层，显著延长了腐蚀性介质的扩散路径。典型的二维材料如石墨烯、六方氮化硼、层状双氢氧化物和MXene已被广泛用于提高涂层的屏障性能[4]、[5]、[6]、[7]。与传统的二维填料（如石墨烯和氧化石墨烯）相比，MXene在有机防腐涂层中表现出更突出的综合优势。具体来说，与氧化石墨烯相比，MXene纳米片具有更高的内在机械强度，有助于提高涂层在服役环境中的结构稳定性；与表面惰性的石墨烯相比，MXene表面的丰富末端官能团更有利于其在聚合物基质中的分散和界面结合。基于上述优势，作为具有高纵横比、大比表面积、优异机械性能和丰富表面官能团的二维材料，MXene近年来在防腐涂层领域受到了广泛关注[8]。例如，Ramezanzadeh等人将磺化聚苯胺接枝到Ti3C2Tx MXene纳米片上[9]。当将其掺入环氧涂层中时，该复合材料在3.5 wt% NaCl溶液中浸泡六周后仍保持高阻抗模量。Ding等人用碳点对Ti3C2Tx MXene纳米片进行了功能改性，并将其掺入环氧树脂中，制备了复合涂层[10]。所得涂层在3.5 wt% NaCl溶液中有效保护了金属基底长达35天。然而，MXene的高导电性可能导致电偶腐蚀，其化学稳定性不足可能导致氧化降解。现有的改性策略通常采用化学接枝来提高MXene的化学稳定性，但仍然受到接枝率低和难以有效缓解电偶腐蚀风险的限制。
赋予涂层活性防腐功能是解决机械损伤后涂层保护性能失效问题的关键策略[11]、[12]、[13]。直接掺入防腐剂可能会与涂层树脂发生反应，破坏结构完整性，导致防腐剂过早失活。因此，研究人员经常将防腐剂装载到微纳载体中（如中孔二氧化硅[14]、聚合物微球[15]、金属有机框架（MOF）[16]等），以实现外部刺激下的可控释放。MOF凭借其高孔隙率、可调孔径和pH响应性，成为装载防腐剂的理想载体[17]。例如，Yang等人将苯并三唑（BTA）防腐剂掺入ZIF-8 MOF中，并将其应用于水基环氧涂层，实现了涂层受损时BTA的敏感pH响应释放，从而抑制金属腐蚀[18]。Sanaei等人利用ZIF-67和ZIF-8 MOF装载了三钠磷酸盐（TSP）防腐剂[19]。这些MOF应用于环氧涂层后，能够在涂层受损时对pH信号做出敏感响应，实现可控的防腐剂释放并在划痕处形成防腐膜。然而，传统的物理吸附装载方法可能导致防腐剂过早泄漏。即使通过氢键/静电相互作用增强了结合力，长时间暴露于腐蚀性介质中仍可能导致不受控制的释放[20]、[21]。此外，ZIF-8和ZIF-67 MOF中常用的金属离子（如锌和钴）是有毒的重金属阳离子，长期使用这些金属离子会导致严重的环境问题。
在这项研究中，提出了一种创新方案：首先，使用多巴胺（PDA）通过非共价修饰策略对Ti3C2Tx纳米片进行封装（制备Ti3C2Tx@PDA，简称TP）；然后，通过原位生长和配体交换技术在复合材料的表面构建铈离子-磷酸盐-2-甲基咪唑杂化金属有机框架（Ce-P-Im-MOF），最终得到Ti3C2Tx@PDA-Ce-P-Im-MOF（TPCP）复合材料。将这种复合材料引入聚醋酸乙烯酯（PVB）涂层中，可以显著提高复合涂层的持久屏障性能，并赋予其高效和智能的防腐效果。该策略的创新之处在于：1）使用PDA进行封装不仅提高了Ti3C2Tx的抗氧化性，还通过PDA绝缘层防止了Ti3C2Tx与金属基底之间的导电接触，从而有效抑制了电偶腐蚀；2）Ce-P-Im-MOF利用环保的铈离子的高配位数将2-甲基咪唑和磷酸根离子固定在杂化MOF的框架内，防止了防腐剂的过早泄漏，并实现了高效的腐蚀微区抑制。这项工作为开发结合持久屏障性能和环保智能防腐功能的新型防腐涂层提供了新的见解。
OH伸缩振动和吸附的水[22]；1600–1630 cm−1处的特征峰对应于C
O伸缩振动[23]；而500–750 cm−1区域的吸收峰对应于Ti
C晶格振动模式[24]。TP保留了Ti3C2Tx的特征峰，表明Ti
