一种谷氨酸根插层水滑石医用镁合金涂层的制备方法与流程

本发明涉及一种可降解医用镁合金表面结构与功能一体化涂层的制备方法，尤其涉及一种谷氨酸根插层水滑石医用镁合金涂层的制备方法。

背景技术：

人口老龄化已成为我国日益严重的社会问题。老年人临床常见疾病如骨质疏松、骨缺损和骨折等对骨植入材料需求巨大。镁合金具可降解性、良好的生物相容性和力学相容性，可满足生物医用骨植入的需求，具有良好的临床应用前景。在德国和韩国，医用镁合金已有上市产品。目前，医用镁合金应用存在的关键问题是其过快的降解速率，导致微环境碱化，生物相容性劣化和成骨缓慢。因此，有必要开发一种医用镁合金表面结构与功能一体化涂层与技术，以提高镁合金的耐蚀性能和生物相容性，从而提高成骨速率。

常见的医用镁合金涂层包括电沉积Ca-P(包括羟基磷灰石)涂层、化学转化膜(如锌钙磷酸盐转化膜(ZL200910191066.2))、微弧阳极氧化膜/聚乳酸膜(PLLA)(ZL201210184704.X)等。然而，这些涂层功能性较为单一，结合力和耐蚀性能等还不能完全满足生物医用材料临床需要。

近年来，无机阴离子插层水滑石作为一种镁合金新型耐蚀涂层，得到广泛关注。研究表明，镁合金表面Mg-Al-MoO₄^2--LDH、Mg-Al-LDH和Zn-Al-LDH等水滑石涂层具有环境友好、可离子交换、自愈合、耐蚀性能优异等特点(Rongchang Zeng,et al.Corrosion of molybdate intercalated hydrotalcite coating on AZ31Mgalloy.Journal of Materials Chemistry A,2014,2,13049–13057；Corrosion resistance of in-situ Mg–Al hydrotalcite conversion film on AZ31magnesium alloy by one-step formation,Trans.Nonferrous Met.Soc.,25(6),2015:1917-1925；Fen Zhang,et al.Corrosion resistance of Mg-Al-LDH coating on magnesium alloy AZ31.Surface&Coatings Technology,258,2014,1152–1158)。

同时，水滑石还具有良好的生物相容性和细胞附着性(段雪等，无机超分子材料的插层组装化学，科学出版社，2009)。

根据有机基质调控生物矿化的基本原理，在医用镁合金表面制备一种谷氨酸水滑石涂层，进而利用分子识别机制在其表面获得羟基磷灰石涂层，从而实现生物矿化功能。有机基质能够控制晶体形核的位点、晶体学取向、生长中的晶体形状及最终生成的物相。有机分子通过有机-无机界面的分子识别(有机大分子官能团在界面处直接参与无机矿物的形核和生长)在晶体形核、生长以及微结构的有序组装方面起着关键作用(崔福斋，生物矿化(第2版)，清华大学出版社，2012)。尽管LDH具有良好生物相容性，可以明显提高医用镁合金耐蚀性能，但没有骨诱导生长的特性。

谷氨酸分子结构为L-谷氨酸可用作药物，参与脑内蛋白质和糖的代谢，促进氧化过程，在体内与氨结合成无毒的谷酰胺，使血氨下降，减轻肝昏迷症状。它作为水滑石插层有两个特性：其一，氨基酸作为蛋白质的基本单位，是合成人体蛋白质、酶、激素及抗体的原料，参与人体中的许多重要化学反应，具有特殊的生理作用，对于人体无毒无害无副作用。其二，谷氨酸可通过降低磷灰石晶体(001)的界面能，组装和调控磷灰石晶体生长形态。其羧基(COO^-)可吸附溶液中的钙离子，然后钙离子吸附磷酸根离子，促进涂层界面磷灰石形核。

即，谷氨酸能通过分子识别有效诱导钙磷产物的形核生长。所谓分子识别是指主体和客体之间通过选择性地相互结合而产生某种特定功能的过程。因此，谷氨酸水滑石结构体现出“分子容器”特征。

另外，虽然氨基酸本身是一种药物，但其在人体内存在很大的局限性，如稳定性差，吸收性能不佳，半衰期短等。而纳米结构的水滑石材料比表面积大，它主体层板的正电荷和羟基基团，可通过静电、氢键等超分子作用实现与氨基酸进行插层组装，成为一个尺寸小而容量大的药物分子容器。因此，将氨基酸与水滑石进行插层组装，以此可改善和提高氨基酸的稳定性、生物利用度和生物相容性。

谷氨酸插层水滑石(Mg₆Al₂(OH)₁₆Glu·4H₂O。)即：镁铝水滑石(Mg₆Al₂(OH)₁₆CO₃·4H₂O)中的碳酸根被谷氨酸根(Glu)取代。其制备方法有：水热法、共沉积、离子交换等。(1)水热法：利用MgCl₂·6H₂O和AlCl₃·6H₂O，谷氨酸为原料、NaOH为沉淀剂，采用乙二醇-水热法于190℃反应16h合成谷氨酸柱撑类水滑石(吴健松等，谷氨酸柱撑类水滑石的合成及其生长机制，中山大学学报(自然科学版)，2013，52(1)：77-82)。(2)共沉淀法：利用1.080g谷氨酸、5.290gNaOH溶于30ml去离子水配置溶液A；13.100g Zn(NO₃)₂·6H₂O和5.510gAl(NO₃)₃·9H₂O溶于30ml去离子水配置溶液B。溶液A和B同时装入去离子水的烧杯中，pH值保持在9-10，温度65℃反应24h。(3)离子交换法：将谷氨酸溶液与硝酸根水滑石混合搅拌，在pH10，温度65℃反应时间72h获得谷氨酸插层水滑石。(潘国祥等，谷氨酸插层水滑石组装、包裹及缓释性能研究，矿物学报，2012，32(3):456-459)。

水热法可在镁合金表面形成致密性高、结合力强、耐蚀性高的保护涂层。然而，镁合金表面水热原位制备有机谷氨酸插层水滑石具有挑战性。溶液pH值、(陈化、水热)温度、时间及金属阳离子与插层阴离子摩尔比例对谷氨酸水滑石结构及性能有直接影响。镁合金在处理溶液中的腐蚀导致溶液pH的升高、腐蚀产物(Mg(OH)₂)的形成，从而影响水滑石涂层的形成。再者，Zeta电位、阴离子交换容量及谷氨酸根的插层排列方式对其结构及性能也会生较大的影响。此外，Glu在插层间的排列方式也会影响其离子交换能力继而作用分子识别功能的发挥，并最终导致其矿化能力的不同并影响其机制。

谷氨酸微溶于冷水，易溶于热水，在200℃时升华，247℃－249℃分解。水热处理温度一般不低于100℃。温度低，处理时间太长；温度太高，一方面会影响镁合金基体的组织、力学性能和耐蚀性能；另一方面则会导致谷氨酸分解。

近年来，利用缓释性阴离子插层水滑石技术，在镁合金基材表面上形成防腐薄膜层，已经成为镁合金防腐领域的研究热点之一。如：中国专利申请CN101597783A公开了一种镁合金表面电沉积缓释剂阴离子插层水滑石膜的方法，其采用缓释性阴离子插层水滑石的原理，通过电沉积方法在镁合金表面形成薄膜，通过微量Cl^-的刻蚀和缓释性粒子有益的吸附成膜性，在镁合金表面形成了一种具有吸附腐蚀性离子、释放缓释剂功能的保护膜此膜层具有防腐性，与镁合金基体有良好的结合性，同时可以与有机涂层较好地粘合等特点。

中国专利申请CN101418154A公开了一种缓释性阴离子插层水滑石/氧化物复合材料的制备(方法)及应用(用途)，其采用一步共沉淀法和焙烧复原法在水滑石层间直接插入缓释剂阴离子。通过控制二价金属离子和三价金属离子的配比，反应溶液的pH值，反应温度，在水滑石晶体生成过程中，原位同步生成纳米氧化物，从而制备具有防腐功能的缓释性阴离子插层水滑石/氧化物复合材料。

中国专利申请CN10148154A公开了一种镁合金表面水热沉积法制备的缓蚀性阴离子插层水滑石薄膜(的方法)。其

其制备得到的薄膜层致密、光滑、厚度均匀，与基体结合力好，由于水滑石薄膜具有缓蚀性的阴离子插层，可在边界扩散层形成缓蚀区域，具有较高的耐腐蚀性能，经检测：本发明水滑石薄膜在3.5％NaCl溶液中浸泡12h，表面无点蚀坑。

但是，上述三种技术方案的最主要共同点是，所采用的缓释性阴离子均为无机酸根：钒酸根、钼酸根、钨酸根、铬酸根或磷酸根。其中，钒酸根、钼酸根、钨酸根、铬酸根或磷钼酸根分别通过对应的无机酸钠盐作为原料引入。

在金属防腐领域，LDH保护涂层的制备方法主要有如下几种原位生长技术、喷涂和旋转涂膜法、树脂掺杂法、氧化化学浴法等。其中：

原位生长技术从理论上可以实现主体层板上的阳离子可以通过化学键与金属基体相连，从而提高膜层的结合力，但原位水滑石对基板金属元素和插层阴离子的种类都有要求，无法实现水滑石组成和结构可调的特性，因而功能较为单一。

用喷涂和旋转涂的方法制备的LDH涂层可以人为控制膜层厚度，但结合力会受一定影响。

树脂掺杂法能充分利用LDH组成结构功能多样的特点，但是环氧树脂硬度较低，且不耐磨。

氧化化学浴法得LDH薄膜具有一定的耐腐蚀效果，但此种方法制得的LDH薄膜，疏松多孔，机械性能不高，耐蚀性较差，工艺有待进一步完善。

概括而言，现有技术中，在镁合金表面制备的水滑石涂层的耐蚀性能远没有达到医用镁合金的应用的功能性要求，且涂层功能较为单一，没有充分发挥水滑石类化合物组成功能多样性、结构可调性的优势。

技术实现要素：

本发明的目的是，提供一种镁合金表面谷氨酸根水滑石涂层的制备方法，利用有机基质调控生物矿化的原理和水热法开发一种新型医用镁合金表面谷氨酸/水滑石涂层，制备工艺操作简单易控、生产成本低；

所获得的涂层构致密、附着力强、耐蚀性优良好、通过分子识别诱导羟基磷灰石形成等特点，所获得的涂层具有良好的耐蚀性、生物相容性好等特点。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是，一种谷氨酸根插层水滑石医用镁合金涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步，镁合金基材预处理步骤

取镁合金坯材，用水磨砂纸或机械打磨的方式打磨其表面，以将氧化层去除干净，直至镁合金坯板表面无明显划痕为止；

然后，用乙醇或去离子水清洗干净，用暖风吹干，得到新鲜镁合金坯材；

第二步，涂料制备步骤

(1)、按摩尔比3:1:5:2的比例，分别称取硝酸镁、硝酸铝、氢氧化钠和谷氨酸钠，备用；

(2)、将所取硝酸镁和硝酸铝混合，加去离子水，配制成混合溶液A；混合溶液A中，硝酸镁的摩尔浓度为0.06mol/L；

(3)、将所取氢氧化钠与谷氨酸钠混合，加去离子水，配制成混合溶液B；混合溶液B中，谷氨酸钠摩尔浓度为0.06mol/L；

(4)、将盛放混合溶液A的容器置于水浴中加热，水浴温度60-75℃；待混合溶液A的温度稳定后，采用边快速搅拌边逐滴滴加的方式，将混合溶液B全部加入到混合溶液A中；然后，持续搅拌24-36h后，再静置成化8-16h，得到乳白色溶胶；

第三步，涂层制作步骤

打开水热反应釜，将所得新鲜镁合金坯板和所得乳白色溶胶分别移入水热反应釜中，并使所得新鲜镁合金坯板整体浸没在乳白色溶胶的液面下；

然后，将水热反应釜闭合、置于干燥箱中，在120-130℃下保温12-36h；

打开水热反应釜，取出，用去离子水冲洗干净，即得。

上述技术方案直接带来的技术效果是，所获得的涂层构致密、附着力强、耐蚀性优良好。

上述技术方案的原理是：利用插层组装技术，在镁合金表面构建有机离子插层LDH涂层，结合LDH离子交换行为，通过有机基质调控生物矿化，从而获得一种医用镁合金表面谷氨酸/水滑石涂层，这种插层结构和形貌可控、耐蚀，又具有分子识别功能涂层。

根据有机基质调控生物矿化的基本原理，在医用镁合金表面制备出谷氨酸水滑石涂层，谷氨酸根可通过降低磷灰石晶体的界面能，组装和调控磷灰石晶体生长形态，谷氨酸根的羧基吸附溶液中的钙离子，然后钙离子吸附磷酸根离子，促进涂层界面磷灰石形核，从而实现生物矿化功能。

有机基质能够控制晶体形核的位点、晶体学取向、生长中的晶体形状及最终生成的物相。有机分子通过有机-无机界面的分子识别(有机大分子官能团在界面处直接参与无机矿物的形核和生长)在晶体形核、生长以及微结构的有序组装方面起着关键作用，可以明显提高医用镁合金耐蚀性能，使得涂层结构致密、附着力强。

上述技术方案通过采用共沉淀法和水热沉积法在镁合金表面沉积一层水滑石涂层，其制备工艺条件要求不高、工艺环保、工艺操作简单易控、成品率高。

为更好地理解上述技术方案，现简要说明其化学反应机理：

上述水滑石前驱体溶液中的各组分的主要作用如下：硝酸镁、硝酸铝、氢氧化钠、谷氨酸钠在水溶液中电离出镁离子、铝离子、氢氧根离子和谷氨酸根离子，为形成水滑石提供所需离子，同时氢氧根离子可以调节pH。

OH^-+Mg²⁺→Mg(OH)₂↓ (1)

溶液中Al³⁺的存在可以取代Mg(OH)₂中的Mg²⁺。Mg(OH)₂和Al(OH)₃共存于溶液中会倾向于生成稳定的水滑石结构，同时，溶液中的Glu^2-与层间的OH^-发生离子交换，最后生成水滑石(Mg₆Al₂(OH)₁₆Glu·4H₂O)，即：

6Mg(OH)₂+2Al³⁺+Glu^2-+4OH^-+4H₂O→Mg₆Al₂(OH)₁₆Glu·4H₂O (2)

在镁合金表面成膜过程中，pH值一直稳定在10.5左右，可以有效避免镁合金基体的溶解。

上述技术方案中，采用水热法合成谷氨酸根插层水滑石涂层，其生产率高，可以根据反应调节温度，介质，反应时间等，进而获得纯度高、结合力强、膜层厚度可观的保护性膜层。因为，在水热反应釜中进行高温、高压、蒸气反应，可以有效保证在相对较低的热应力条件下生长的水热晶体，从而在镁合金表面制备纯度高、结合力强、膜层厚度可观的保护性膜层。

上述技术方案中，原料和产物均无毒无害、均为人体所相容或人体所必需，具有良好的生物相容性。一方面，工艺绿色环保；另一方面，所制得的谷氨酸根插层水滑石涂层具有自愈合、离子可交换性和良好的耐蚀性及生物相容性等特点。

优选为，上述硝酸镁、硝酸铝、氢氧化钠和谷氨酸钠均为分析纯。

该优选技术方案直接带来的技术效果为原料易获得，成本低廉，没有使用任何有毒物质，整个制备过程绿色环保，工艺简单，适用于工业生产。

上述硝酸镁为六水硝酸镁、硝酸铝为九水硝酸铝。

综上所述，本发明相对于现有技术，其制备工艺简单易控、工艺环保、生产成本低；所制备出的谷氨酸根水滑石涂层，具有自愈合、离子可交换性和良好的耐蚀性及生物相容性等特点。

并且，与现有技术镁合金表面的普通水滑石涂层相比，谷氨酸根水滑石涂层除兼有普通水滑石的特性外，还可以诱导表面形成致密性良好和耐蚀性能好的涂层，谷氨酸根水滑石涂层结构致密、附着力强、可自修复、耐蚀性优良好等特点。

附图说明

图1为实施例3所制得的镁合金表面谷氨酸根插层水滑石涂层的XRD图谱；

图2为实施例3所制得的镁合金表面谷氨酸根插层水滑石涂层的SEM图；

图3为实施例3所制得的镁合金表面谷氨酸根插层水滑石涂层的FT-IR图；

图4为实施例3所制得的镁合金表面谷氨酸根插层水滑石涂层的极化曲线图；

图5为实施例3所制得的镁合金表面谷氨酸根插层水滑石涂层的Nyquist图；

图6为实施例3所制得的镁合金表面谷氨酸根插层水滑石涂层的Bode图；

图7为实施例3所制得的镁合金表面谷氨酸根插层水滑石涂层浸泡于Hank’s溶液中，分别经过(a)浸泡3天、(b)浸泡7天、(c)浸泡10天的XRD谱图；

图8为实施例3所制得的三种镁合金表面合金表面谷氨酸根插层水滑石涂层电化学阻抗EIS谱图。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明进行详细说明。

实施例1

第一步：镁合金AZ31基材的预处理步骤

将镁合金AZ31进行打磨，依次用150^#、400^#、800^#、1500^#的水磨砂纸打磨试样表面，以将氧化层去除干净，直至镁合金坯板表面无明显划痕为止；然后，用有机溶剂或去离子水清洗干净，用风吹干，备用。

第二步：水滑石前驱体的配制步骤

称取0.06mol/L Mg(NO₃)₃·6H₂O和0.02mol/L Al(NO₃)₃·9H₂O溶于150ml去离子水中，配成溶液，置于65℃水浴加热的三口烧瓶中。

取0.3mol/L NaOH和0.06mol/L C₅H₈NO₄Na溶于150ml去离子中，逐滴滴加到三口烧瓶中，剧烈搅拌。水浴搅拌24h，陈化12h得到乳白色溶胶待用。

第三步：水滑石涂层的制备

将处理好的镁合金基体和上述溶胶置于水热反应釜中，并放入干燥箱中，在120℃下保温

实施例2

第一步：镁合金Mg-Li-Ca基材的预处理步骤

将镁合金Mg-Li-Ca进行打磨，依次用150^#、400^#、800^#、1500^#的水磨砂纸打磨试样表面，以将氧化层去除干净，直至镁合金坯板表面无明显划痕为止；然后，用有机溶剂或去离子水清洗干净，用风吹干，备用。

第二步：水滑石前驱体的配制步骤

称取0.06mol/L Mg(NO₃)₃·6H₂O和0.02mol/L Al(NO₃)₃·9H₂O溶于150ml去离子水中，配成溶液，置于65℃水浴加热的三口烧瓶中。

取0.3mol/L NaOH和0.06mol/L C₅H₈NO₄Na溶于150ml去离子中，逐滴滴加到三口烧瓶中，剧烈搅拌。水浴搅拌24h，陈化12h得到乳白色溶胶待用。

第三步：水滑石涂层的制备

将处理好的镁合金Mg-Li-Ca和上述溶胶置于水热反应釜中，并放入干燥箱中，在120℃下保温24h之后取出，洗净吹干，备用。

实施例3

第一步：纯镁基材的预处理步骤

将纯镁进行打磨，依次用150^#、400^#、800^#、1500^#的水磨砂纸打磨试样表面，以将氧化层去除干净，直至镁合金坯板表面无明显划痕为止；然后，用有机溶剂或去离子水清洗干净，用风吹干，备用。

第二步：水滑石前驱体的配制步骤

称取0.06mol/L Mg(NO₃)₃·6H₂O和0.02mol/L Al(NO₃)₃·9H₂O溶于150ml去离子水中，配成溶液，置于65℃水浴加热的三口烧瓶中。

取0.3mol/L NaOH和0.06mol/L C₅H₈NO₄Na溶于150ml去离子中，逐滴滴加到三口烧瓶中，剧烈搅拌。

水浴搅拌24h，陈化12h得到乳白色溶胶待用。

第三步：水滑石涂层的制备

将处理好的纯镁基体和上述溶胶置于水热反应釜中，并放入干燥箱中，在120℃下保温36h之后取出，洗净吹干，备用。

产品的检测与检验：

选取实施例3作为代表性实施例，将所制得涂层分别进行XRD测试、电镜扫描(SEM)、傅里叶红外(FT-IR)检测、电化学测试(极化曲线图、交流阻抗Nyquist图和Bode图、))在Hank’s溶液中，分别浸泡3天、7天、10天后进行XRD测试以及电化学阻抗分析，所得结果如下。

图1为实施例3所制得的医用镁合金表面谷氨酸根水滑石的X射线衍射图

如图1所示，共沉淀法和水热沉积法成功的在镁合金表面合成了水滑石涂层，医用镁合金表面水热沉积的水滑石涂层只表现出(003)和(006)的两个衍射特征峰，证明水热沉积的水滑石涂层呈明显的取向排布，因而涂层更为致密。

涂层具有典型的水滑石层状结构特性，分子式为Mg₆A1₂(OH)₁₆Glu·4H₂O。

图2为实施例3所制得的医用镁合金表面谷氨酸根水滑石的电子扫描图片。

如图2所示，谷氨酸根水滑石纳米片通过相互交叉连接，紧凑均匀的覆盖在医用镁合金表面，且在表面垂直生长，因此涂层表面表现为多孔结构。谷氨酸根水滑石纳米片垂直于基体表面呈取向生长，这与X射线衍射图片结果中水滑石涂层在医用镁合金表面取向分布相一致，表明涂层结晶度高，与基体具有良好的结合牢度。

图3为实施例3所制得的医用镁合金表面谷氨酸根水滑石的红外光谱图。

如图3所示，3708cm^-1处的吸收峰对应着水滑石中镁氧八面体结构Mg-OH键的伸缩振动；3462cm^-1处的吸收峰代表O-H键对称伸缩，主要归因于涂层表面的吸附水和水滑石插层中的层间水。1555cm^-2和1375cm^-2两处均出现了谷氨根中-COO^-的伸缩振动峰，同样表明了复合材料层间有着谷氨酸阴离子的存在。

图4为实施例3所制得的医用镁合金表面谷氨酸根水滑石的极化曲线图。

如图4所示，极化曲线中的腐蚀电流密度(I_corr)，自腐蚀电位(E_corr)是衡量试样耐蚀性的重要标准，腐蚀电流密度越小，自腐蚀电位越高，镁合金的耐蚀性越好。对比结果可以看出，以医用镁合金为基体的水滑石涂层与不带涂层的医用镁合金基体相比较，自腐蚀电流密度有明显的降低。随着沉积时间的延长，膜层厚度增加，水滑石结晶度增加，致密性增加，耐蚀性提高。

其中，36h的水滑石涂层腐蚀电流密度比基体降低三个以上数量级。自腐蚀电位明显提高，且钝化区间很大，极化曲线在阳极区不同程度地呈现出阶梯状，即出现了反复破钝-再钝化-再破钝的过程，证明了水滑石涂层具有自修复性。表明该涂层具有自愈合或者自修复功能。

结果表明，相对于未涂覆的医用镁合金AZ31,医用镁合金表面水滑石涂层具有优良的耐蚀性能。

图5为实施例3所制得的医用镁合金表面谷氨酸根水滑石的Nyquist图。

如图5所示，Nyquist图容抗弧越大代表试样有好的耐腐蚀性，实验结果表明，谷氨酸根水滑石涂层能显著地提高医用镁合金基体的耐蚀性能。

图6为实施例3所制得的医用镁合金表面谷氨酸根水滑石的Bode图。

如图6所示，一般而言，Bode图在低频区电阻Z越大，代表试样有更好的耐腐蚀性。结果表明，谷氨酸根水滑石涂层极大的提高了医用镁合金基体的耐蚀性。

图7为谷氨酸根水滑石涂层浸泡于Hank’s溶液中不同时间之后的X射线衍射图谱(a)浸泡3天，(b)浸泡7天，(c)浸泡10天。

如图7所示，随着浸泡试验时间延长，X射线衍射图结果证明硫酸根会取代谷氨酸根形成硫酸根插层水滑石。衍射图中羟基磷灰石(Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂)的出现证明谷氨酸根水滑石涂层可诱导钙磷产物的形成，谷氨酸可通过降低磷灰石晶体的界面能，组装和调控磷灰石晶体生长形态；其羧基可则又吸附溶液中的钙离子，然后钙离子吸附磷酸根离子，促进涂层界面磷灰石形，生成一层羟基磷灰石膜层，可以有效地保护镁合金不被腐蚀。

图8为实施例3所制的三种不同水热沉积时间的谷氨酸根水滑石涂层电化学阻抗谱

如图8所示，谷氨酸根水滑石涂层能显著地提高医用镁合金基体的耐蚀性能；通过调控制备工艺参数，可改变涂层插层结构，故会影响谷氨酸根水滑石涂层的耐蚀性能；随着水热沉积时间的延长，谷氨酸根插层水滑石的耐蚀性越好。

电化学阻抗谱中低频直线部分表明，谷氨酸根水滑石涂层具有扩散特性，即具有离子交换行为。