Miglioramento dell'anti

Rapporti scientifici volume 12, numero articolo: 10660 (2022) Citare questo articolo

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In questo studio, un nanocontenitore poroso di nanocomposito UiO-66-NH2/CNT con eccellenti caratteristiche di barriera è stato costruito attraverso una struttura metallo-organica a base di Zr funzionalizzata con ammina. La caratterizzazione dei nanomateriali preparati è stata eseguita utilizzando diverse analisi come FTIR, XRD, SEM, EDS, TEM e BET e i risultati hanno dimostrato la riuscita sintesi del nanocomposito UiO-66-NH2/CNT. Le prestazioni di protezione dalla corrosione dei pannelli rivestiti sono state studiate mediante spettroscopia di impedenza elettrochimica (EIS), nebbia salina e misurazione dell'angolo di contatto. I risultati dell'EIS hanno rivelato che il rivestimento non modificato e contenente UiO-66-NH2 in elettrolita NaCl al 3,5% in peso non funzionava dopo 45 giorni, ma la corrosione era trascurabile nel rivestimento UiO-66-NH2/CNT a causa degli elevati valori di resistenza dei pori anche dopo 45 giorni . Le misurazioni della nebbia salina e dell'angolo di contatto hanno confermato che il rivestimento contenente UiO-66-NH2/CNT agisce come una barriera efficace contro l'ambiente salino umido anche con tempi di esposizione lunghi. Ciò è attribuito alla dispersione uniforme nella matrice epossidica e alla formazione di un rivestimento nanocomposito uniforme.

Essendo un materiale promettente per ritardare il raggiungimento degli ioni e delle molecole d'acqua sulla superficie dei metalli, i rivestimenti polimerici agiscono come una barriera fisica. Le resine epossidiche possono essere considerate come un gruppo di distinti polimeri termoindurenti con caratteristiche eccezionali di eccellente resistenza all'umidità, notevole resistenza ai solventi, eccellenti proprietà meccaniche e termiche e grandi proprietà di adesione a varie superfici sia metalliche che non metalliche. Grazie alle sue eccellenti proprietà, questo materiale è stato utilizzato in un'ampia gamma di settori, tra cui la costruzione di aeromobili, l'industria automobilistica e l'industria petrolifera; Tuttavia, a causa di alcuni punti deboli importanti, come le scarse prestazioni di deflessione delle crepe e la fragilità, non è stato possibile utilizzarlo in molte applicazioni1,2. Pertanto, trovare un’alternativa adeguata alla resina epossidica tra i rivestimenti organici è impegnativo poiché questi materiali non sono impermeabili e totalmente perfetti. Di conseguenza, in un ambiente corrosivo, i metalli non potrebbero essere conservati per un lungo periodo. La formazione di difetti (in microscala) nella struttura dei rivestimenti è quasi inevitabile. La situazione peggiora quando il materiale è progettato per applicazioni esterne dove sperimenta condizioni difficili e incontrollate. Aggirando il materiale di rivestimento, i difetti strutturali provocano la corrosione del metallo. Per prevenire questo tipo di problema, è stata costruita una nuova generazione di rivestimento con capacità anticorrosione. La capacità protettiva potrebbe essere migliorata mediante l'aggiunta di nano/micro additivi alla struttura dei rivestimenti a base epossidica. Varie ricerche hanno riguardato la costruzione di nanocompositi di alta qualità con eccellenti caratteristiche meccaniche e termiche3,4,5. Viene studiata e scelta un'ampia varietà di nanoriempitivi per migliorare la protezione dei rivestimenti. Ad esempio, alcuni nanoriempitivi a base di carbonio sono: nanotubi di carbonio6,7, grafene e ossido di grafene8,9, nanomateriali inorganici come LDH10, fullerene11, halloysite12 e argilla13, ecc.

Negli ultimi decenni, un gruppo di materiali porosi con struttura 3D è stato ampiamente studiato e sviluppato in modo significativo. Da quando sono stati introdotti come materiali con struttura a nanopori, proprietà modificabili sostituendo i suoi ligandi e aree superficiali sorprendentemente ampie, le strutture metallo-organiche (MOF) hanno attirato molte attenzioni14,15,16,17,18,19. Inoltre, questi materiali porosi sono stati considerati candidati promettenti per la fabbricazione di rivestimenti anticorrosione con capacità barriera. Inoltre, non solo i rivestimenti risultanti prevengono adeguatamente la corrosione, ma si è anche osservato che essi sono relativamente impermeabili. Sfortunatamente, raramente è stato possibile trovare rapporti sull'applicazione dei MOF nella fabbricazione di rivestimenti anticorrosivi o sulla loro applicazione come strato protettivo20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,31. A questo proposito, ci sono alcuni lavori che introducono MOF nudi conferiti con resistenza alla corrosione senza la necessità di modifiche post-sintetiche. Roy et al.32 hanno sintetizzato una struttura porosa supramolecolare tridimensionale Zn(OPE-C18)0.2H2O (NMOF-1) con elevati angoli di contatto con l'acqua e resistenza alla corrosione. In un altro studio, Zhang et al.27 hanno preso un'iniziativa per indagare la potenziale applicazione di ZIF-8, uno dei MOF idrofobici e stabili all'acqua più ampiamente studiati, nel settore anticorrosivo. Etaiw et al.23 hanno ottenuto cristalli marroni del MOF (AgCN)4(qox)2 e lo hanno utilizzato come inibitore della corrosione per l'acciaio al carbonio in una soluzione 1 M di HCl. Recentemente, Fouda et al.33 hanno preparato MOF a base di argento come inibitori della corrosione in ambiente acido e Kumaraguru et al.29 hanno riportato la preparazione di MOF di nichel, rame e cobalto impiegando i corrispondenti sali metallici e acido trimesico come ligando e le loro proprietà anticorrosive.