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氧化石墨烯(graphene oxide, GO)表面带有大量的负电荷,在水中的分散性良好,适合作为静电力驱动layer-by-layer (LbL)自组装的模板并可利用π-π电子堆积效应装载带苯环的难溶于水的功能分子。聚苯胺是优良的金属腐蚀抑制剂,钝化作用使其具有抗点蚀、抗划伤能力,但是大分子链结构和π电子使其几乎不溶于水、易聚集、成膜脆性大。聚苯胺处理金属时需现场配制聚苯胺溶液,需要大量的有机溶剂,不利于环境保护。因此有必要采取适当手段抑制聚苯胺的聚集,解决聚苯胺在水中分散性,提高其性能,减少有机溶剂的使用。联合使用GO和LbL自组装胶囊可将聚苯胺包裹于胶囊囊壁中,解决聚苯胺的易聚集、水溶性差等问题,组装的GO基胶囊比CaCO3、MnCO3等较大直径模板组装的胶囊更适用于纳米级超薄凝胶涂层。本文通过Hummers法制备了GO, XPS、Raman图谱证明了GO拥有丰富的含氧基团和未被破坏的环形碳结构。TEM、SEM结果表明GO尺寸分布在3-10μm, AFM结果表明GO纳米片厚度约1.1nm。以GO为模板,层层组装聚烯丙基氯化铵(poly-allylamine hydrochloride, PAH)、聚苯乙烯磺酸钠(poly-sodium4-styrenesulfonate, PSS)和聚苯胺(polyaniline, PANI),制备了GO基聚苯胺胶囊。ζ电位显示GO模板带有大量的负电荷,随着组装的进行,表面电位正负交替变化。AFM高度图显示随着组装的进行,胶囊厚度逐渐增加,模板边缘由清晰逐渐变模糊圆滑,最终胶囊的厚度约174.9nm。TEM、SEM结果表明,模板表面被大量直径约20nm的颗粒覆盖。UV-Vis结果表明,随着聚苯胺组装层数的增加,聚苯胺的特征峰强度增加,证明聚苯胺的成功组装。浸泡在pH=1的盐酸溶液时,聚苯胺从胶囊中的释放速度大于其浸泡在pH=5.5的水中的释放速度；酸性条件下聚苯胺容易从胶囊中释放出来,因此石墨烯基聚苯胺胶囊具有pH响应控释性。以SiO2-ZrO2溶胶基质为载体,研究了掺入GO基聚苯胺胶囊后的凝胶涂层性能。AFM结果表明胶囊在涂层中分散均匀,无聚集现象。分别在3.5wt%NaCl溶液和在0.1M HCl溶液中浸泡,电化学阻抗谱结果表明：直接加入聚苯胺的涂层,防腐蚀性能低于不加聚苯胺的SiO2-ZrO2凝胶涂层,AFM结果表明这归因于聚苯胺π-π电子堆积效应产生的严重聚集；而加入含聚苯胺胶囊的SiO2-ZrO2凝胶涂层防腐蚀性能最佳,AFM结果表明这是由于GO基胶囊有效分散了聚苯胺分子,降低了π-π电子堆积效应,抑制了聚苯胺的聚集,延缓了聚苯胺聚集体与涂层间形成的缺陷,提高了钢板(Q345B)对电解质的抗腐蚀能力。含胶囊的涂层在盐酸中防腐蚀机理可如下解释：当酸分子渗透凝胶薄膜到达胶囊时,PSS电荷密度降低,胶囊囊壁通透性增加；同时一些聚苯胺分子进一步质子化,溶解性增加,从胶囊中释放并分散到钢板表面,保护钢板修复腐蚀区域。