Anticorrosion coating based on poly(n-vinylcarbazole), polyaniline and their composites with oxide nanoparticle
Poli(n-vinilkarbazol), polianilin ve bunların oksit nanoparçacık kompozitleri ile antikorozif kaplamalar
- Tez No: 252098
- Danışmanlar: PROF. DR. ESMA SEZER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Polimer Bilim ve Teknolojisi, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2009
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 103
Özet
Bu çalışmada Poli(N-vinilkarbazol) (PNVCz) ve Polianilin (PANI) ve bunların nanoboyutlu Cerium-oksit (CeO2) ile elde edilen kompozit kaplamalarının korozyon önlemedeki etkileri incelenmiştir. Elektrokimyasal yöntemle paslanmaz çelik yüzeyinde değişik kalınlıklarda PNVCz filmleri, polimerizasyon sırasında uygulanan potansiyel aralığının ve yöntemin etkisini incelemek üzere, değişik potansiyellerde potansiyodinamik (PD), potansiyostatik (PS) ve galvanostatik (GS) yöntemlerle hazırlanmıştır. Elde edilen sonuçlara göre polimerik filmlerin korozyonu önlemede etkili oldukları ve zamanla kendi kendini iyileştiren etkileri olduğu gözlenmiştir. Benzer şekilde Tafel ve EIS tekniklerini kullanarak PANI'in homopolimerlerinin PD, PS ve GS yöntemiyle ile yapılan polimerik kaplamaları incelenerek kaplama yönteminin PANI korozyon özellikleri üzerinde de etkili olduğu ve PD yöntemin daha avantajlı olduğu sonucu elde edilmiştir. İletken polimerler değişik uygulamalarda kullanılır, inert elektrodlara kaplanır. Aktif elektrotlara kaplanarak kullanımı maliyeti düşürmek açısından önemli olabilir. PNVCz ve PANI'in CeO2 ile kompozitler sentezlenmiş ve paslanmaz çelik üzerine kaplanmıştır. Bu çalışmada, mikro ölçüde sertlik, kullanım dayanıklığı , korozyon direnci ve yüksek sıcaklıkta oksitlenme direnci özeliklerinden dolayı seryum oksit (CeO2) seçilmiştir. Yakıt pillerinde elektrolit, gaz sensorleri ve heterojen endüstriyel katalizörlerde katkı maddesi gibi bir çok farklı alanda kullanılmaktadır. Kompozitler oksidatif kimyasal polimerizasyonla hazırlandı. Asetonitril çözeltisine NVCz monomeri cerium-oksit ile ilave edilmiştir. Ceric amonyum nitrat (CAN) başlatıcı olarak kullanılmıştır. Polimerizasyon NVCz ile CeO2 `in belirli bir konsantrosyonda CAN ile doyurulmuş çözeltisinde karıştırılarak yapılmıştır. Çeşitli fizikokimyasal karakterizasyonlardan sonra PNVCz'un CeO2 ile kompozit oluşturduğu gözlenmiştir. PNVCz/CeO2 kompoziti aseton içeren siklohegzanformaldehid reçinesiyle dispers edilmiştir. PANI/CeO2 kompoziti de PNVCz/CeO2 kompozitine benzer şekilde hazırlanarak başlatıcı olarak amonyumpersülfat kullanılmıştır. Elektrotlar daldırma yöntemi ile PNVCz/CeO2 ve PANI/CeO2 kompozitleri ile kaplandı ve vakum etüvünde kurutuldu. Paslanmaz çeliğin korozyonunun önlenmesi kaplanmış elktrodların 1 M H2SO4 ortamında polarizasyon eğrileri ve elektrokimyasal empedans spektroskopisi (EIS) ölçümleri ile incelenmiştir. Polarizasyon eğrilerinden Tafel ekstrapolasyon yöntemiyle korozyon akımı (Icorr), korozyon potensiyeli (Ecorr), anodik ve katodik Tafel eğimleri(Ba, Bc) elde edilmiştir. Polarizasyon direnci (Rp), kırılma noktası frekansı (fb), minimum faz açısı (?min) ve onun frekansı (fmin), Bode ve Bode faz diagramlarından elde edilmiştir. Bu değerlerin zamanla değişimi kaplamanın kararlılığını incelemek için gözlenmiştir. Kompozit kaplamaların çok etkili olduğu sonucu açıkca gözükmekte olup kompozit kaplamaların etkileri homopolimer kaplamalarıyla kıyaslandığında, kompozit kaplamaların antikorozif özelliklerinin daha iyi olduğu sonucuna ulaşılmıştır.
Özet (Çeviri)
In this study corrosion inhibition of Poly(N-vinylcarbazole) (PNVCz) and polyaniline (PANI) homopolymers and their composites with cerium oxide (CeO2) have been investigated. Polymeric coatings for PNVCz homopolymers with different thicknesses on stainless steel (SS) surface were prepared by potentiodynamic (PD), potentiostatic (PS) and galvanostatic (GS) methods at different potentials in order to test the potantial range and method. Results suggest that PNVCz homopolmer films inhibite the corrosion and show self healing behaviour. Similarly, Tafel and EIS measurement results for PANI homopolymer coating obtained by PD, PS and GS methods indicate that coating method is effective on corrosion properties of PANI and the PD method is more advantageous than the others. Conducting polymers are used in different areas, they are coated on inert electrodes. It can be important to decrease the costs that using active electrodes coated with conducting poymers. In this study CeO2 nanocomposite was chosen because of its properties having microhardness, wear resistance, corrosion resistance and high temperature oxidation resistance. Ceria is used in widely different application areas, such as electrolytes in fuel cells smart windows, and gas sensors, and as a support or additive in heterogeneous industrial catalysts. PNVCz/CeO2 composite was prepared by oxidative chemical polymerization. N-vinyl carbazole was added in an aliquot of colloidal CeO2 in acetonitrile solution. Ceric ammonuim nitrate (CAN), was added to NVCz as an initiator. A typical polymerization was carried out by stirring a solution of NVCz of desired concentration in a known weight of CAN impregnated CeO2 nanopowder. After various physiochemical characterization, the product was confirmed to contain PNVCz along with cerium oxide. PNVCz/CeO2 composite was dispersed in a cyclohexanone-formaldehyde resin (CF) containing asetone solution. PANI/CeO2 composite was prepared similar to PNVCz/CeO2 composite. Ammonium persulphate was added to PANI as an initiator. PNVCz/CeO2 and PANI/CeO2 composites were applied by dipping method on electrode surface and then electrode was dried under vacuum. Inhibition of corrosion of steel in 1 M H2SO4 has been investigated using polarization curves and EIS measurements. From polarization curves, corrosion currents (Icorr), corrosion potentials (Ecorr), anodic and cathodic Tafel slopes (Ba, Bc), obtained by Tafel extrapolation method. Polarization resistance (Rp), break point frequency (fb) which is defined as frequency at which the phase angle reaches 45°, minimum of the phase angle (?min) and its frequency (fmin) values were obtained from Bode and Bode phase diagrams. These values were followed with time in order to investigate stability of coatings. Results clearly indicate a very effective performance of the coatings. Composites have better corrosion inhibition effect when compared with homopolymers.
Benzer Tezler
- Electrospun polyacrylonitrile based composite nanofibers containing polyindole and graphene oxide
Poliindol ve grafen oksit içeren poliakrilonitril tabanlı kompozit nanofiberler
İLKNUR BOZKAYA GERGİN
Doktora
İngilizce
2023
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDÜLKADİR SEZAİ SARAÇ
- Pirol ve türevlerini içeren polimerler sentezi
Synthesis of polymers containing pyrrole or derivatives thereof
ESİN ATEŞ GÜVEL
- Biyomedikal ve çevre uygulamalarına yönelik polimerik jeller ile antikorozif kaplamaların sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of polymeric gels for biomedical and environmental applications with anticorrosive coating
AHMET ERDEM
- Paslanmaz çelik yüzeyinde niznfe2o4 nanopartikül ve schıff baz varlığında sentezlenen poli (o-aminobenzil alkol)'ün antikorozif özellikleri
Anticorrosive properties of poly (o-aminobenzyl alcohol synthesized on stainless steel surface in the presence of niznfe2o4 nanoparticle and schiff base
BEGÜM ÖZGEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
KimyaHatay Mustafa Kemal ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ TUNCAY ÖZYILMAZ
DR. ÖĞR. ÜYESİ CUMALİ ÇELİK
- Boyalara ve kaplamalara nano metal oksit katkısının fiziksel, antikorozif ve antibakteriyel etkilerinin incelenmesi
Determination of physical, antiorrosive and antibacterial effects of nano metal oxide additives to paints and coatings
EZGİ KIZILKONCA DURAN