Улучшение анти

Том 12 научных отчетов, номер статьи: 10660 (2022 г.) Цитировать эту статью

2028 Доступов

5 цитат

4 Альтметрика

Подробности о метриках

В этом исследовании пористый наноконтейнер из нанокомпозита UiO-66-NH2/CNTs с превосходными барьерными характеристиками был сконструирован с помощью металлоорганического каркаса на основе аминофункционализированного Zr. Характеристика приготовленных наноматериалов была выполнена с использованием различных анализов, таких как FTIR, XRD, SEM, EDS, TEM и BET, и результаты подтвердили успешный синтез нанокомпозита UiO-66-NH2/CNTs. Характеристики защиты от коррозии панелей с покрытием были исследованы с помощью электрохимической импедансной спектроскопии (EIS), солевого тумана и измерения угла контакта. Результаты EIS показали, что немодифицированное и содержащее UiO-66-NH2 покрытие в 3,5 мас.% электролите NaCl разрушилось через 45 дней, но коррозия была незначительной в покрытии UiO-66-NH2/CNTs из-за высоких значений сопротивления пор даже через 45 дней. . Измерения солевого тумана и угла контакта подтвердили, что покрытие, содержащее UiO-66-NH2/УНТ, действует как эффективный барьер против влажной солевой среды даже при длительном времени воздействия. Это объясняется равномерным диспергированием в эпоксидной матрице и формированием однородного нанокомпозитного покрытия.

Будучи многообещающим материалом для задержки ионов и молекул воды на поверхности металлов, полимерные покрытия действуют как физический барьер. Эпоксидные смолы можно рассматривать как группу выдающихся термореактивных полимеров с выдающимися характеристиками: превосходной устойчивостью к влаге, замечательной стойкостью к растворителям, превосходными механическими и термическими свойствами, а также отличными адгезионными свойствами к различным поверхностям, как из металлов, так и из неметаллов. Благодаря своим превосходным свойствам этот материал нашел применение в широком спектре отраслей промышленности, включая авиастроение, автомобильную и нефтяную промышленность; Тем не менее, из-за некоторых существенных недостатков, таких как плохая устойчивость к трещинам и хрупкость, его нельзя было использовать во многих приложениях1,2. Поэтому найти подходящую альтернативу эпоксидной смоле среди органических покрытий сложно, поскольку эти материалы не являются водонепроницаемыми и не являются абсолютно идеальными. В результате в агрессивной среде металлы не могут сохраняться в течение длительного периода. Образование дефектов (микромасштабов) в структуре покрытий практически неизбежно. Ситуация ухудшается, когда материал предназначен для наружного применения, где он подвергается суровым и неконтролируемым условиям. Минуя материал покрытия, структурные дефекты приводят к коррозии металла. Чтобы предотвратить подобные проблемы, было создано новое поколение антикоррозионного покрытия. Защитную способность можно повысить путем добавления в структуру покрытий на эпоксидной основе нано/микродобавок. Различные исследования были посвящены созданию высококачественных нанокомпозитов с превосходными механическими и термическими характеристиками3,4,5. Исследованы и выбраны самые разнообразные нанонаполнители для повышения защитных свойств покрытий. Например, к нанонаполнителям на основе углерода относятся: углеродные нанотрубки6,7, графен и оксид графена8,9, неорганические наноматериалы, такие как ЛДГ10, фуллерен11, галлуазит12, глина13 и т. д.

В последние десятилетия широко исследуется и существенно развивается группа пористых материалов с трехмерной структурой. С тех пор, как металлоорганические каркасы (MOF) были представлены как материалы с нанопористой структурой, изменяемыми свойствами путем замены лигандов и удивительно большой площадью поверхности, они привлекли большое внимание14,15,16,17,18,19. Кроме того, эти пористые материалы рассматриваются как многообещающие кандидаты для изготовления антикоррозионных покрытий с барьерными свойствами. Более того, полученные покрытия не только должным образом предотвращают коррозию, но также было замечено, что они являются относительно непроницаемыми. К сожалению, редко можно встретить сообщения, посвященные применению МОФ при изготовлении антикоррозионных покрытий или их применению в качестве защитного слоя20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,31. В связи с этим имеются работы, в которых представлены голые МОК, обладающие коррозионной стойкостью без необходимости каких-либо постсинтетических модификаций. Рой и др.32 синтезировали трехмерный супрамолекулярный пористый каркас Zn(OPE-C18)0,2H2O (NMOF-1) с высокими углами смачивания водой и коррозионной стойкостью. В другом исследовании Чжан и др.27 выступили с инициативой изучить потенциальное применение ZIF-8, одного из наиболее широко изученных гидрофобных и водостойких MOF, в антикоррозионной промышленности. Etaiw и др.23 получили коричневые кристаллы MOF (AgCN)4(qox)2 и использовали их в качестве ингибитора коррозии C-стали в 1 М растворе HCl. Недавно Фуда и др.33 получили MOF на основе серебра в качестве ингибиторов коррозии в кислой среде, а Кумарагуру и др.29 сообщили о получении MOF из никеля, меди и кобальта с использованием солей соответствующих металлов и тримезиновой кислоты в качестве лиганда и об их антикоррозионных свойствах.