BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nghiên cứu chế tạo lớp phủ tổ hợp polyaniline Cu trên thép kết cấu đóng tàu bằng phương pháp điện hóa định[.]
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nghiên cứu chế tạo lớp phủ tổ hợp polyaniline-Cu thép kết cấu đóng tàu phương pháp điện hóa định hướng ứng dụng chống ăn mịn nước biển Sinh viên thực : Nguyễn Thị Thu Hương Mã số sinh viên : 59130892 Lớp : 59CNHH Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Văn Hòa TS Nguyễn Văn Chi Khánh Hòa, tháng năm 2021 TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM BỘ MÔN KỸ THUẬT HÓA HỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nghiên cứu chế tạo lớp phủ tổ hợp polyaniline-Cu thép kết cấu đóng tàu phương pháp điện hóa định hướng ứng dụng chống ăn mòn nước biển SVTH: Nguyễn Thị Thu Hương MSSV: 59130892 Lớp: 59CNHH GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Hòa TS Nguyễn Văn Chi Khánh Hòa, tháng năm 2021 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đồ án tơi tự nghiên cứu, tính tốn, thiết kế hướng dẫn thầy PGS.TS Nguyễn Văn Hịa TS Nguyễn Văn Chi Để hồn thành đồ án này, sử dụng tài liệu tham khảo mục tài liệu tham khảo, ngồi khơng dùng tài liệu khác mà không liệt kê Nếu sai sót, tơi xin chịu hình thức kỷ luật theo quy định SINH VIÊN THỰC HIỆN Nguyễn Thị Thu Hương i LỜI CẢM ƠN Đồ án thực phịng thí nghiệm Độ bền nhiệt đới, Chi nhánh Ven biển, Trung tâm Nhiệt đới Việt-Nga, Nha Trang Để hoàn thành đồ án em nhận nhiều động viên, giúp đỡ thầy, cô, nhiều cá nhân tập thể Trước hết, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy PGS TS Nguyễn Văn Hòa TS Nguyễn Văn Chi hướng dẫn dìu dắt em đường nghiên cứu khoa học trực tiếp hướng dẫn em suốt trình thực đồ án tốt nghiệp Em xin chân thành cảm ơn thầy, cô thuộc Bộ mơn Kỹ thuật hóa học, Trường Đại học Nha Trang, người đem lại cho em kiến thức bổ trợ, vơ có ích năm học vừa qua Em xin gửi lời cảm ơn tới Ban giám hiệu, Phịng Đào tạo, Khoa Cơng nghệ thực phẩm Trường Đại học Nha Trang, Ban lãnh đạo anh/chị Chi nhánh Ven biển Trung tâm Nhiệt đới Việt-Nga-Nha Trang, tạo điều kiện cho em trình thực đồ án Cuối em xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè, người bên em, động viên khuyến khích em q trình học tập nghiên cứu Em xin chân thành cảm ơn Khánh Hòa, ngày 25 tháng năm 2021 Sinh viên Nguyễn Thị Thu Hương ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN - ii MỤC LỤC -iii DANH MỤC VIẾT TẮT vi MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết, tổng quan tình hình nghiên cứu -1 1.1 Tính cấp thiết đề tài 1.2 Tổng quan tình hình nghiên cứu 2 Mục tiêu nghiên cứu 3 Đối tượng phạm vi nghiên cứu Nội dung nghiên cứu -4 Phương pháp nghiên cứu -4 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan lớp phủ polyaniline -5 1.1.1 Khái quát chung PANI -5 1.1.2 Tính chất 1.1.3 Phương pháp tổng hợp PANI 11 1.1.4 Ứng dụng PANI 13 1.2 Tổng quan lớp phủ đồng 14 1.2.1 Khái quát chung Cu -14 1.2.2 Tính chất Cu 15 1.2.3 Ứng dụng lớp phủ Cu 16 1.3 Tổng quan tình hình nghiên cứu kết hợp polymer dẫn điện với kim loại hợp kim 16 iii 1.3.1 Tình hình nghiên cứu nước -16 1.3.2 Tình hình nghiên cứu nước -18 1.4 Giới thiệu thép đóng tàu AH36 -19 1.4.1 Khái quát chung -19 1.4.2 Đặc tính kỹ thuật 19 1.4.3 Đặc tính lý 20 CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM -21 2.1 Dụng cụ, thiết bị hóa chất sử dụng -21 2.1.1 Dụng cụ -21 2.1.2 Thiết bị sử dụng - 21 2.1.3 Hóa chất sử dụng 21 2.2 Phương pháp nghiên cứu 22 2.2.1 Giai đoạn 1: Làm mẫu thép 22 2.2.2 Giai đoạn 2: Chuẩn bị hệ điện phân 24 2.2.3 Giai đoạn 3: Tạo lớp phủ Cu mẫu thép phương pháp CA -24 2.2.4 Giai đoạn 4: Tạo lớp phủ Polyanilin mẫu thép phủ Cu -25 2.3 Phương pháp đánh giá q trình ăn mịn mẫu thép -26 2.3.1 Phương pháp phổ tổng trở điện hóa (EIS) -26 2.3.2 Đường cong phân cực 28 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN -30 3.1 Phủ lớp Cu thép thường phương pháp áp dịng khơng đổi 30 3.2 Tổng hợp PANI thép phủ Cu 2+ kỹ thuật điện hóa – qt vịng (CV: Chrono Voltammerty) 32 3.2.1 Tổng hợp PANI thép phủ Cu Mẫu 32 3.2.2 Tổng hợp PANI thép phủ Cu từ Mẫu 34 3.2.3 Tổng hợp PANI thép phủ Cu từ Mẫu 35 iv 3.2.4 Tổng hợp PANI thép phủ Cu từ Mẫu 37 3.3 Phổ tổng trở điện hóa (EIS) -39 3.4 Đường cong Tafel mẫu 45 3.5 Thử nghiệm ngâm môi trường nước biển -49 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ -51 4.1 Kết luận - 51 4.2 Kiến nghị 51 TÀI LIỆU THAM KHẢO - 52 v DANH MỤC VIẾT TẮT Ký hiệu Tiếng Anh Diễn giải PANI Polyaniline Polyanilin LB Leucoemeradine Base Polyanilin dạng leucoemeradine EB Emeradine Base Polyanilin dạng emeradin PB Perniganiline Base Polyanilin dạng perniganiline PS Perniganiline Salt Muối dạng perniganiline ES Emeradine Salt Muối dạng emeradin PPy Polypyrrole Polypyrrole NMP N-metyl-2-pyrrolidone N-metyl-2-pyrrolidone DMF Dimethylformamide Dimetylfomamit THF Tetrahydrofurane Tetrahydrofuran DBSA Dodecylbenzenesulfonic acid Axit dodecyl benzen sulfonic UV – Vis Ultraviolet – visible Tử ngoại-khả kiến CA Chrono Amperometry Đường cong thế-thời gian CV Chrono Voltammerty Kỹ thuật quét vòng PET Polyethylene terephthalate Polyethylene terephthalate PVA Polyvinyl alcohol Polyvinyl alcohol vi DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Độ dẫn điện PANi số môi trường axit [70] Bảng 1.2 Tiêu chuẩn, ứng dụng, xuất xứ thép đóng tàu AH36 [76] 19 Bảng 1.3 Thành phần hóa học thép đóng tàu AH36 [76] 19 Bảng 1.4 Đặc tính lý thép đóng tàu AH36 [76] 19 Bảng 2.1 Hóa chất sử dụng -21 Bảng 2.2 Thông số quét CA tạo lớp phủ Cu từ dung dịch Cu2+ 0,01M thép thường 25 Bảng 2.3 Thông số quét CA tạo lớp phủ Cu từ dung dịch Cu2+ 0,02M thép thường 26 Bảng 2.4 Thông số tổng hợp PANI thép phủ Cu 2+ tốc độ quét 5mV/s dung dịch gồm anilin 0,1M, oxalic acid 0,5M 27 vii ... Nguyễn Văn Chi Khánh Hòa, tháng năm 2021 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đồ án tự nghiên cứu, tính tốn, thiết kế hướng dẫn thầy PGS.TS Nguyễn Văn Hòa TS Nguyễn Văn Chi Để hồn thành đồ án này, tơi sử... Nguyễn Thị Thu Hương i LỜI CẢM ƠN Đồ án thực phịng thí nghiệm Độ bền nhiệt đới, Chi nhánh Ven biển, Trung tâm Nhiệt đới Việt-Nga, Nha Trang Để hoàn thành đồ án em nhận nhiều động viên, giúp đỡ...TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM BỘ MƠN KỸ THUẬT HĨA HỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nghiên cứu chế tạo lớp phủ tổ hợp polyaniline-Cu thép kết cấu đóng tàu phương pháp điện