纳米容器是近几年提出的一个新兴理念,具有纳米尺度的外层壳内层核的结构是其最基本的骨架特征。二氧化锆(Zr02)作为最耐高温的氧化物之一成为材料领域研究热点。但是将其制成中空介孔结构使其密度更小,装载力更强的研究却相对很少,而这些特性正是我们将Zr02作为纳米容器应用于各个领域所必须具备的,所以如何能够制备出具有中空结构的介孔Zr02微球是我们工作的重点。使用传统的硬模版法制备的中空微球极易破碎,几乎无法成型,本文使用溶胶-凝胶(sol-gel)保护法成功制备出了结构稳定且可控的中空介孔Zr02微球(HMZSs)。同时,将智能纳米容器的空腔内吸附缓蚀剂,然后将其掺入涂层中形成具有自修复能力的智能防腐涂层的研究成为防腐研究领域的一大热点。制备的HMZSs本身带负电,根据正负电相互吸引的理论,在中性条件下HMZSs吸附带正电的客体分子到其空腔内部,构筑智能纳米容器体系。然后根据两种物质的等电点的不同,不同的pH值的环境下两种物质所带电荷不同,二者会产生相互吸引或者相互排斥的现象。这种相互作用能够使智能纳米容器在不同的pH值条件下对其内部吸附的客体分子分别做出“零释放或微弱释放”或“快速且大量释放”的反应,从而达到pH可控释放。金属腐蚀的影响越来越严重,在金属外包覆一层防腐层是目前对于防腐研究的一个主要手段。传统的铬化涂层虽然修复效果很好,但由于其会产生污染环境的六价铬而逐渐被环境友好型、具有自修复能力特点的智能防腐涂层取代。具有自修复能力的防腐涂层主要有两部分：第一部分是起物理阻隔作用的消极涂层；第二部分是均匀分散于消极涂层中的装载有缓蚀剂分子且能够对外界环境局部刺激做出快速响应的智能纳米容器。当涂层受损,局部被破坏的微阳极和微阴极区酸碱性会发生变化。将构筑的pH可控释放纳米容器体系掺杂到水性环氧涂料中涂覆到金属表面制成智能防腐层,当周围环境的pH发生变化时,缓蚀剂分子释放,从而减缓腐蚀并且达到自愈合效果。毫无疑问,智能纳米容器在整个体系中起了关键性的作用,其不同的结构有不同的pH可控释放特性,不同的释放特性使其在金属防腐中有各自对应的效果。