PHẦN I : TÌM HIỂU VỀ VẤN ĐỀ THỰC TẬP
PHẦN II : THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ
2.3.5. Đo điện thế mạch hở
a) Tạo màng epoxy chứa SiO2-PPy trên nền thép cacbon
Bước 1: Nền thép cacbon kích thước 15×10×0,2 cm. Mẫu thép được đánh bóng bằng giấy ráp có độ mịn 600, làm sạch dầu mỡ bằng xà phòng, rửa sạch bằng nước cất, cồn tuyệt đối và sấy khô.
Bước 2: Phân tán bột compozit SiO2/PPy (5%) vào epoxy với dung môi xylen bằng khuấy từ.
Bước 3: Màng epoxy chứa nanocompozit SiO2/PPy được phủ lên mẫu thép bằng máy Spincoating với tốc độ 1000 vịng/phút. Màng khơ ở nhiệt độ phịng trong 24 giờ. Chiều dày màng sau khi khơ khoảng 25±2 µm (đo bằng máy Minitest 600 Erichen).
b) Đo điện thế mạch hở
Sự thay đổi điện thế mạch hở theo thời gian của thép cacbon phủ màng epoxy không chứa và chứa 5% nancompozit SiO2/PPy theo thời gian ngâm trong dung dịch NaCl 3% được trình bày ở hình 2.8
Hình 2.8: Sự biến đổi điện thế mạch hở theo thời gian của thép cacbon phủ màng
Nhận xét: Đối với mẫu thép cacbon được phủ màng epoxy, tại thời điểm ban đầu, giá
trị điện thế đạt -0,5VSCE. Kết quả này cho thấy khả năng bảo vệ che chắn tốt của màng. Tuy nhiên, giá trị điện thế giảm dần theo thời gian về phía âm, điều này được giải thích là do sự khuếch tán của ion clorua qua màng tấn công vào bề mặt thép. Sau 36 giờ ngâm, giá trị điện thế giảm còn -0,651 VSCE.
Giá trị điện thế mạch hở của màng SiO2/PPy-Epoxy có xu hướng tăng giảm nhẹ trong quá trình ngâm. Sau 2 - 5 giờ ngâm đầu tiên, giá trị điện thế giảm mạnh do sự tấn công của ion xâm thực, làm giảm khả năng bảo vệ của lớp phủ. Sau đó, điện thế được duy trì gần như khơng đổi. Khi các ion như clorua tấn cơng vào nền thép gây ăn mịn, PPy bị oxi hóa cung cấp điện tích, hình thành màng lấp kín các khuyết tật, bảo vệ cho nền thép. Kết quả cho thấy lớp phủ có tác dụng che chắn tốt và hạn chế sự di chuyển của tác nhân ăn mòn vào nền thép. Sau 36 giờ ngâm thế của mẫu thép phủ epoxy chứa SiO2/PPy giảm tới giá trị -0,45 VSCE. Kết quả này cho thấy sự có mặt của SiO2/PPy làm tăng khả năng bảo vệ chống ăn mòn cho nền thép.
KẾT LUẬN
Trong thời gian thực hiện học phần thực tập nghề nghiệp từ 26/4/2021 đến 20/06/2021, em đã thu được một số kết quả sau đây:
1. Đã tìm hiểu về vấn đề thực tập: ăn mịn kim loại và các phương pháp bảo vệ, silica, pyrol, polypyrol, các phương pháp nghiên cứu, tình hình nghiên cứu trong nước và trên thế giới.
2. Đã tổng hợp được nano silica có dạng hình cầu, kích thước khoảng 100 - 150nm. Đã tổng hợp được nanocompozit silica/polypyrol trong dung môi nước, nanocompozit thu được có dạng hình cầu, đường kính từ 50 -100 nm.
Kết quả đo điện thế mạch hở theo thời gian cho thấy lớp phủ epoxy chứa nanocompozit SiO2/PPy trong dung môi nước đã cải thiện đáng kể khả năng chống ăn mòn cho thép cacbon.
HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO
1. Chế tạo hệ bảo vệ đa lớp ZnNiSi/ZnNi/Zn và xác định đặc trưng tính chất của hệ. 2. Tạo màng Cr(III) cho hệ bảo vệ đa lớp và xác định đặc trưng tính chất của hệ bảo vệ đa lớp có màng Cr(III).
3. Xác định khả năng chống ăn mịn của hệ đa lớp ZnNiSi/ZnNi/Zn có và khơng có màng Cr(III).
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Trịnh Xuân Sén, “Ăn mòn và bảo vệ kim loại”, NXB Đại học Quốc Gia Hà Nội, 2006.
2. Nguyễn Văn Tư, “Ăn mòn và bảo vệ vật liệu”, NXB Khoa học và Kỹ thuật, 2002. 3. Vũ Đăng Độ, “Cơ sở lí thuyết các q trình hóa học”, NXB Giáo dục, 2006.
4. White, L.T, “Eilmer of Malmesbury, an Eleventh Century Aviator: A Case Study of
Technological Innovation, Its Context and Tradition”, Technology and Culture 1961.
5. Hồng Nhâm, “Hóa học vơ cơ - Vol 2”, NXB Giáo dục, 2017.
6. Holleman, A.F.W, Egon, “Inorganic Chemistry”, San Diego/Berlin: Academic Press/De Gruyter, 2001.
7. Nutr, J., “The chemistry of silica and its potential health benefits”, Health Aging, 11(2): p. 94-97, 2007.
8. N., R.R., “Filled Polymer Composites”, Shrewsbury, UK: Rapra Technology, 2003. 9. Katz H. S., M.J.V., Handbook of Filler for Plastics - Chapter 9, Synthetic silica. 1987, New York, USA: Van Nostrand Reinhold Company.
10. Music S., F.V.N., Selovanic L., “Precipitation of amorphous SiO2 particles and
their properties”, Brazilian Journal of Chemical Engineering, 28(1): p. 89-94, 2011.
11. Scholomach J., M.K., “Investigation of semi - batch precipitation of silica”, Journal of Colloid and Interface Science, 277: p. 316-326, 2004.
12. Chruściel J., Ś.L., “Synthesis of nano silica by the sol-gel method and its activity
toward polymers”,Materials Science, 21(4), 2003.
13. Tat'yana V Vernitskaya, O.N.E., “Polypyrrole: a conducting polymer; its
synthesis, properties and applications”. Russian Chemical Review, 1997.
14. Sharifi-Viand, A., “Diffusion through the self-affine surface of polypyrrole film”, Vacuum, 2015.
15. Sharifi-Viand, A., “Investigation of anomalous diffusion and multifractal
16. Diaz A. F., K.K.K., Gardini G. P, “Electrochemical polymerization of pyrrole”, Journal of Chemical Society Chemical Communications, 1979.
17. McNeill, R.S., R.; Wardlaw, J. H.; Weiss, D. E, “Electronic Conduction in
Polymers I. The Chemical Structure of Polypyrrole”, Australian Journal of Chemistry,
1963.
18. Đặng Thị Thanh Lê, “Bài giảng vật liệu nano”, Đại học Thủy lợi, 2019.
19. Nguyễn Đình Triệu, “Các phương pháp vật lý ứng dụng trong hóa học”, NXB ĐH Quốc Gia Hà Nội, 1999.
20. Vũ Thị Hải Vân, “Nghiên cứu tổng hợp và đặc trưng lớp nanocompozit
silica/polypyrol định hướng ứng dụng tròn lớp phủ hữu cơ bảo vệ chống ăn mịn”,
Luận án tiến sỹ Hóa học, 2018.
21. Nguyen Duc Nghia, N.H.M., Nguyen Thi Thu Thuy, To Thi Xuan Hang, Nguyen Tuan Dung, Vu Oanh Ke, Trinh Oanh Truc, “Study on the corrosion protection of
polyurethance loading conducting polymers/ iron oxide composite”, Chemistry for the
XXI Sustainable Development Century, 2003.
22. Nguyễn Tuấn Dung, “Nghiên cứu tổng hợp điện hóa màng polypyrrole trực tiếp
trên nền thép tráng kẽm”, tạp chí Khoa học và Cơng nghệ, p. 54-59, 2005.
23. Nguyễn Tuấn Dung, “Trùng hợp điện hóa màng bảo vệ polypyrrole trực tiếp trên
nền thép cacbon sử dụng salicylat làm ion đối”, tạp chí Hóa học, 2007.
24. O. Grari, A.E.T., L. Dhouibi, C.C. Buron, F. Lallemand, “Multilayerd polypyrrole-
SiO2 composite coatings for functionalization of stainless steel: Characterization and corrosion protection behavior”, Progress in Organic Coatings, 48-53, 2015.
25. G. Ruhi, O.P.M., S.K. Dhawan, “Chitosan-polypyrrole-SiO2 composite coatings
with advanced anticorrosion properties”, Synthetic Metals, 24-39, 2015.
26. Qilin Cheng, V.P., Anezka Lengalova, Chunzhong Li, Tomas Belza, Petr Saha,
“Electrorheological properties of new mesoporous material with conducting polypyrrole in mesoporous silica”, Microporous and Mesoporous Materials, 2006.