金属腐蚀广泛存在于各种金属材料中,给国家工业和基础建设造成巨大损失,同时引发各类环境与安全问题,也限制了钢铁等金属材料的应用领域。目前,应对金属腐蚀问题,采用最多的方式是通过表面处理来解决,即表面涂膜技术。尽管环氧防腐涂料已经商业化了几十年,但因其对水及腐蚀离子的渗透抑制能力较差,长期防腐性能并不理想。通过加入具有防腐功能的填料,可以很好地改善涂层的抗腐蚀性能。本论文分别设计了基于金属骨架化合物（CuBTC）和Mxene（Ti3C2Tx）的纳米功能材料,用于改善环氧树脂涂层的抗腐蚀性能,评价了涂层的防腐效果,具体研究如下:（1）在微孔CuBTC纳米容器中负载苯并三唑（BTA）缓蚀剂,以聚多巴胺（PDA）作为环境响应器,设计构建了一种新型pH敏感缓蚀剂释放体系。将CuBTC@BTA@PDA纳米容器嵌入到环氧树脂涂层中,并将其用于优化碳钢表面的抗腐蚀防护。研究结果表明,聚多巴胺层不仅能提升材料的分散性,而且可以控制缓蚀剂的释放。电化学防腐性能测试结果也表明,CuBTC@BTA@PDA/EP涂层在0.01Hz时阻抗模量始终保持在较高的值,比其他涂层高出1～2个数量级,同时具有最大的腐蚀电位(Ecorr)值和最小的腐蚀电流(icorr)值,表现出良好的抗腐蚀性。（2）采用盐酸和氟化锂对MAX相Ti3AlC2蚀刻铝原子层,制备了二维Ti3C2Tx Mxene纳米片,并通过多巴胺改性,将其添加到环氧树脂中,用于碳钢的腐蚀防护。表征结果证实成功制备出单层或少层的纳米片,并且二维Ti3C2Tx Mxene纳米片经改性后,在环氧树脂中的分散性变好,能够延缓腐蚀介质入侵金属基底的时间。电化学交流阻抗研究表明,浸泡在3.5 wt.%NaCl溶液20天后,Ti3C2Tx@PDA/EP涂层仍然表现出优异的防腐性能,阻抗值是纯EP涂层的15倍多。此外,塔菲尔极化曲线也表明,Ti3C2Tx@PDA/EP涂层icorr值比纯环氧涂层低1个数量级,且Ecorr值正向移动至-0.744V,表明Mxene二维材料在环氧防腐涂料体系中具有显著的腐蚀介质阻隔效应。