Epoxy resin coating serves as a potential alternative for the corrosion protection of steels and is widely used in various applications. In this article, the CaAl layered double hydroxide intercalated with L-cysteine and its derivatives that act as corrosion inhibitors were developed. And then these CaAl layered double hydroxides were incorporated with epoxy resin as pigment to improve the corrosion resistance of coated Q235 steel. The optimum pH condition of preparing the layered double hydroxide precursor is 11.5, with an excellent crystallinity and an enhanced corrosion resistance with the impedance value of 2981 Ω cm2 and the current density of 1.02 × 10−5 A cm−2. On the other hand, the surface characterizations, such as X-ray Diffraction, Fourier transform infrared spectroscopy, X-ray photoelectron spectroscopy and high resolution transmission electron microscopy, confirm the successful intercalation of L-cysteine and its derivatives into the layered double hydroxide structure, in which the Epoxy/CaAl layered double hydroxide intercalated with the S-benzyl-L-cysteine exhibits more excellent corrosion resistance performance with the impedance value of 7.505 × 109 Ω cm2 due to its larger molecular volume which easily covering metal surfaces as well as an appropriate increase in the thickness of the layered double hydroxide.

The research aims to investigate the formation of corrosion products and corrosion resistance mechanism of 3Cr+0.5Mo steel after the exposure in CO2-enriched NaCl solutions at temperatures of 90 and 180 °C. The results indicate that at 90 °C, the corrosion rates of the steel increase as the chloride ion concentrations increase from free to 1.0 mol/L. Conversely, at 180 °C, the relationship between Cl− concentrations and the corrosion rates follows a distinct pattern. The combined effect of Mo alloying and higher Cl− concentrations plays a critical role in producing sufficient Fe2+ ions for the precipitation of nano-sized FeCO3 crystals in the initial corrosion stage, leading to enhanced corrosion resistance. This approach may present a new strategy for enhancing the corrosion resistance of steels. In contrast, the low-Cr steel is not suitable for low-temperature and high Cl− concentration environments due to the selective degradation of inner Cr-enriched films by Cl−.

The findings of this study indicate that Cr-advanced steels exhibit increased corrosion resistance when Ni is incorporated into the alloy. To investigate this phenomenon, the corrosion products and corrosion behavior of Cr-advanced steels with varying Ni contents were evaluated in CO2-saturated NaCl solutions at 90 and 180 °C. The underlying corrosion resistance mechanism can be elucidated from two distinct perspectives. At 90 °C, the addition of Ni into Cr-advanced steels causes the transformation of Fe oxides to NiFe2O4, and it offers superior protection for steel. In addition, the NiFe2O4 phase generated with electronegative properties can enhance the adsorption of Fe2+, thereby promoting the precipitation of FeCO3 crystals. Furthermore, the residual Ni in the inner film continues to serve a pivotal role in the filling of a considerable number of pores and cracks. Upon comprehensive evaluation of the associated costs, the Cr-advanced steel with enhanced corrosion resistance through the incorporation of 1.0 wt% Ni content provides a potential alternative to a conventional 3Cr steel in a CO2 environment. On the other hand, at 180 °C, the concentrations of Fe2+ and CO32− are significantly higher than the solubility of FeCO3 in initial corrosion, which is conducive to generate a denser nanometer-size FeCO3 layer with a better protectiveness, and thus, the effect of Ni is significantly weakened.

Abstract The rapid development of new energy industry is leading to the scarcity of lithium (Li) metal. Rational design of adsorbents for efficient separation of Li + ion from aqueous media is pivotal to solve the recovery of this valuable resource. Current adsorbents generally suffer from the drawbacks in adsorption capacity, kinetics, and selectivity. Herein, a novel and ultra‐stable metal–organic framework is designed for Li + separation. The dense oxygen atoms on the cambered wall of its 1D channel encircle to form angstrom‐level tetrahedral ion pockets array, acting as the dominant adsorption sites. This rational distribution of the array avoids the pore blockage caused by the pre‐adsorbed ions, thereby accelerating the diffusion of subsequent ions into the interior pore. Meanwhile, this tetrahedral pocket shows distinct electronegativity and strong chelation effect for Li + . Benefiting from these specifics, this adsorbent exhibits a record‐breaking adsorption capacity for Li + (76.1 mg g −1 ) and short equilibrium time (30 min). Moreover, the selective adsorption of Li + over Na + , K + , Ca 2+ , and Mg 2+ is achieved due to the matched Li + ion diameter with the pocket/channel sizes and lower energy barrier for dehydration. Thus, this work proposes a feasible strategy for the construction of novel MOFs for ions adsorption.

There is much promise for creating metal organic framework (MOF) films on metal substrates in fields including sensing and electrical conduction. For these applications, direct production of MOF films with strong bonding on metal substrates is extremely desirable. In this study, a simple one-step method without the need for additives or pre-modification is used to directly create zeolitic imidazolate framework-8 (ZIF-8) films with strong bonding on zinc substrate. The formation mechanisms of ZIF-8 film are analyzed. The strong bonding ZIF-8 film can be attributed to an in-situ grown ZnO interlayer between the ZIF-8 and substrate. The growth process shows the formation time of zinc oxide on the substrate, which is subsequently covered by ZIF-8 crystals. The ZnO interlayer results from a combination of decomposition products of the solvent and the zinc ions. Furthermore, the ZnO interlayer serves as a sacrificial precursor for the in-situ nucleation and continuous growth of ZIF-8 film. It serves as an anchoring site between ZIF-8 film and substrate, resulting in strong adhesion. This paper describes a simple and straightforward production process that is expected to provide a theoretical basis for the laboratory preparation of ZIF films.