一、聚苯胺在腐蚀防护中的应用(论文文献综述)
刘小平[1](2021)在《聚苯胺改性硫化钼/环氧复合涂层的可控制备及其防腐性能研究》文中指出金属的严重腐蚀在各种行业中总是导致增加的结构破坏和巨大的经济损失;严重的金属腐蚀还会造成人员伤亡事故,阻碍科学技术和生产的发展。因此采取合理有效的防护措施,减缓材料的腐蚀速度的研究意义重大。有机涂层法是应用最为广泛、经济、有效的一种防腐蚀手段。环氧涂料已被广泛应用于腐蚀性介质的腐蚀保护涂层,归因于其出色的耐化学性,附着力,优异的机械和摩擦强度耐受性。PANI作为导电高分子材料在防腐涂料的基础和应用研究越来越多。由于PANI溶解性差,本身的多孔性、低黏附性,使其必须与其他组分复合才能达到理想防腐效果。涂层的防护性能还取决于其对H2O,O2,Na+,Cl-,SO42-等阻挡屏蔽作用以及对腐蚀抑制作用,其中填料起着至关重要的作用。近年来,石墨烯二维材料改性剂在有机涂层中的作用备受瞩目,利用其二维片层结构在涂料中层层叠加,可形成小分子腐蚀介质(水分子、氯离子等)很难通过的致密隔绝层,起到了突出的物理隔绝作用。本文在引入MoS2纳米片作为阻隔剂的基础上,通过PANI改性MoS2,形成PANI@MoS2纳米粒子,文章中使用了不同方法对纳米材料进行改性,以此获得防腐性能优异的环氧复合涂层。本论文具体研究内容和结论如下:(1)利用PANI对MoS2进行改性,通过原位聚合和剥离重堆法分别制备了i-PANI@MoS2纳米粒子和g-PANI@MoS2纳米粒子。其中i-PANI@MoS2-7和g-PANI@MoS2-5的MoS2片层表面均被PANI完全覆盖,且纳米粒子大小及分散均匀,改性效果最好。i-PANI@MoS2-7纳米粒子的电导率达到0.765S/cm,而Li+以及PANI的插层,使得g-PANI/MoS2纳米粒子相比于i-PANI@MoS2的电导率更高,g-PANI/MoS2-5达到1.486S/cm。(2)将i-PANI@MoS2纳米粒子加入环氧树脂,制备一种具有优异防腐性能的EP。i-PANI@MoS2-7在环氧树脂基体中分散均匀,说明PANI的均匀负载将有利于MoS2在EP中的分散。随着PANI配比的增大,i-PANI@MoS2-7/EP具有最大的阻抗值4.66×104?·cm2,最大腐蚀电压-0.110V,最小的腐蚀电流密度2.06×10-7A·cm2,防腐蚀性能优异。随着i-PANI@MoS2-7含量的增大,8%i-PANI@MoS2-7/EP的导电性和阻隔性能最好,接触角最大;8%i-PANI@MoS2-7/EP具有最大的阻抗值5.52×104?·cm2,最大腐蚀电压-0.131V,最小的腐蚀电流密度1.71×10-7 A·cm2,表现出最优异的防腐蚀性能;EP涂层的交联密度下降,体系刚性下降,因此EP涂层的初始储能模量降低。i-PANI@MoS2-7的加入可提高EP涂层的残炭率,同时构成导热网络,使得涂层受热均匀,不易发生局部蓄热而造成降解。(3)g-PANI@MoS2纳米粒子加入环氧树脂,制备一种具有优异防腐性能的EP。g-PANI@MoS2-5纳米粒子在环氧树脂基体中分散均匀,说明PANI的均匀负载将有利于MoS2在EP中的分散。随着PANI配比的增大,g-PANI@MoS2-5/EP具有最大的阻抗值4.76×104?·cm2,最大腐蚀电压-0.091V,最小的腐蚀电流密度2.56×10-6A·cm2,防腐蚀性能优异。随着g-PANI@MoS2-5含量的增大,8%g-PANI@MoS2-5/EP的导电性和阻隔性能最好,接触角最大;8%g-PANI@MoS2-5/EP具有最大的阻抗值5.75×104?·cm2,最大腐蚀电压-0.134V,最小的腐蚀电流密度2.98×10-10A·cm2,表现出最优异的防腐蚀性能;EP涂层的交联密度下降,体系刚性下降,因此EP涂层的初始储能模量降低。g-PANI@MoS2-5的加入可提高EP涂层的残炭率,同时构成导热网络,使得涂层受热均匀,不易发生局部蓄热而造成降解。当添加量相同时,g-PANI@MoS2-5/EP i-PANI@MoS2-7/EP具有更好的防腐蚀性能。
杨琰嘉[2](2021)在《石墨烯拓扑结构调控及其对涂层防腐性能影响》文中研究说明石墨烯是一种柔性极佳的二维材料,作为填料添加在涂层中时极易发生褶皱和折叠,这将大幅减小其用于阻碍渗透物质扩散的有效面积,降低填料效率。同时,高导电的石墨烯还具有较强的“腐蚀促进活性”,在涂层破损处容易引发石墨烯与被保护金属之间的微电偶腐蚀,加速金属基体的腐蚀失效。因此,本文从石墨烯纳米片的拓扑结构调控和“腐蚀促进活性”抑制两方面出发,提出了三种策略以实现对石墨烯纳米片的铺展和去褶皱,并分别研究了由此制备的铺展石墨烯对复合涂层防腐性能和“腐蚀促进活性”的影响。主要研究内容和结果如下:(1)二氧化硅包覆石墨烯纳米片(SiO2-rGOs)的铺展及其复合涂层防腐性能研究。采用软模板法对石墨烯进行包覆改性,通过控制包覆程度对复合材料的拓扑形貌进行调控,制备了具有不同拓扑形貌特征的SiO2-rGOs,将其加入水性环氧涂料中制备了一系列SiO2-rGO/水性环氧防腐涂层(SiO2-rGOc-x)。研究显示,SiO2-rGOs-10填料(GO:TEOS=0.3 g:10 m L)拥有理想的刚性铺展形貌;SiO2-rGOc-10试样的防腐性能较空白环氧涂层和石墨烯/环氧复合涂层分别提高了约99.5%和99.4%,且在3.5 wt.%Na Cl溶液中浸泡35天后依然能够有效保护金属基体不被腐蚀,表现出最佳的防护性能;划伤实验证明,SiO2的绝缘包覆能够有效抑制rGO的腐蚀促进活性。(2)镁铝双金属氢氧化物辅助石墨烯纳米片(LDH-rGOs)的铺展及其复合涂层防腐性能研究。采用水热法制备了片状LDHs,通过静电吸附将氧化石墨烯(GO)负载在LDHs表面,实现了石墨烯在LDHs表面的铺展。通过控制石墨烯的尺寸对LDH-rGOs的拓扑形貌进行调控,将不同LDH-rGOs加入水性环氧涂料中制备了一系列LDH-rGO/水性环氧防腐涂层(LDH-rGO/WEPc),对其防腐性能进行了研究。结果显示,在小尺寸石墨烯制备的LDH-rGO-Ss样品中,石墨烯具有更为理想的铺展形貌;LDH-rGO-S/WEPc试样的防腐性能较空白环氧提高了99.7%,相比rGO/WEPc试样也有99.5%的提高。划伤实验显示,LDH-rGOs具有与石墨烯材料类似的腐蚀促进活性,在涂层破损处易加速金属基体的腐蚀失效。(3)磺化聚苯胺改性石墨烯纳米片(SPANi-rGOs)的自铺展及其复合涂层防腐性能研究。刚性填料由于不可弯曲,在接近空气/涂层界面处容易刺破涂层造成涂层快速失效。利用磺化聚苯胺对rGO进行表面改性能够制备柔性的SPANi-rGOs,通过改性石墨烯层内和层间的强静电作用力实现石墨烯褶皱的铺展。将其混入水性环氧涂料中制备了不同填料载量的SPANi-rGOs/水性环氧复合涂层(SPANi-rGOc-x)。结果显示,加入SPANi-rGOs有效地提高了环氧涂层的防护性能,且随填料载量增大,复合涂层防腐性能先上升后下降;SPANi-rGOc-0.25涂层样品(SPANi-rGOs添加量为0.25 wt.%)表现出最优的防腐效果,其防腐效率较空白环氧涂层提高了99.9%,较rGOc试样提高了81.2%,是一种优异的防腐涂层。划伤实验显示,0.25 wt.%添加量下SPANi-rGOs没有表现出明显的腐蚀促进活性。
姚尹超[3](2020)在《不同酸掺杂聚苯胺的制备及其在环氧防腐涂料的应用研究》文中研究说明金属材料具有良好的机械性能,在各大领域都发挥着至关重要的作用。金属腐蚀不仅影响基础设施与工业设备的可靠性,而且还有可能诱发重大安全事故危害社会安全。聚苯胺具有制备工艺简单、原料廉价、性质稳定等优点,是防腐领域内研究最多的一种导电聚合物。但聚苯胺分子链是典型的刚性结构,不溶不熔的性质限制了聚苯胺的应用。为提升聚苯胺的防腐性能以及改善其在环氧涂料体系中的分散稳定性,本论文分别设计合成了两种酸掺杂的聚苯胺,并对其结构进行了表征,研究了其复合环氧涂料的防腐性能。一、以苯胺与2-羟基膦酰基乙酸为原料,通过化学氧化聚合的方法制备了2-羟基膦酰基乙酸掺杂聚苯胺(HPA-PANI)。通过XPS、SEM、UV-vis、FI-IR、XRD、Raman等手段表征了HPA-PANI的化学结构、组成以及形貌。研究表明,HPA主要掺杂在PANI中与醌环相连的氮原子上,HPA-PANI具有典型的纳米纤维结构,平均直径约为50 nm。在Q235碳钢表面制备了不同HPA-PANI含量的复合环氧涂层。在3.5 wt%的氯化钠溶液中,通过测定涂层的EIS和极化曲线研究了涂层的防腐性能。在浸泡30天后将涂层剥离,通过SEM-EDS与XPS表征金属表面的腐蚀产物的微观形貌及组成,探索HPA-PANI的防腐机理以及掺杂酸HPA的作用。结果显示,HPA-PANI复合涂层的防腐性能明显优于环氧清漆涂层,HPA-PANI含量为1 wt%的环氧涂层防护性能表现最佳,在腐蚀介质中浸泡一个月后阻抗仍为4.18×107Ω/cm2,相对纯环氧涂层提升了一个数量级。这主要归因于HPA-PANI与掺杂酸的协同防腐机理。二、通过快速氧化聚合法以苯胺和2-氨基苯磺酸为原料制备了2-氨基苯磺酸掺杂聚苯胺(SPANI)。通过SEM、FI-IR、XPS表征了SPANI的化学结构、组成以及表面形貌。研究表明,2-氨基苯磺酸进入聚苯胺主链,合成了自掺杂磺化聚苯胺(SPANI),SPANI具有纳米纤维结构,平均直径约100nm。将SPANI加入水性环氧树脂中制备不同SPANI含量(0.5 wt%、1 wt%、2 wt%)的水性环氧涂料,且对比了不同SPANI涂料的防腐性能。此外,还将SPANI与氧化锡锑(ATO)复合,制备了SPANI/ATO环氧涂层。通过对比不同涂层的EIS及等效电路的拟合结果,探究了ATO对SPANI环氧涂料性能的影响。结果表明,与环氧清漆相比,SPANI涂层的防护性能明显提升,极化曲线结果显示0.5 wt%SPANI涂层的防护性能最佳。在浸泡15天后,SPANI/ATO涂层阻抗值相对SPANI涂层和环氧清漆涂层分别提升了1-2个数量级。SPANI/ATO明显增强了水性环氧涂料的基础性能与屏蔽保护性能。
刘昂[4](2020)在《水滑石基功能化缓蚀-涂层防护体系构建和机制研究》文中提出近年来,随着新材料新技术的发展,腐蚀防护技术逐渐趋向于功能复合化的方向发展,而微纳米材料在其中扮演了非常重要的角色。水滑石(Layered double hydroxides,LDH)作为二维材料家族的一员,集众多优点于一身,特别是灵活的组成和固有的阴离子交换性能,使其在高氯的海洋环境下具有先天的防护优势,因此能够在众多的微纳米材料中脱颖而出。但是在腐蚀防护领域,人们对LDH的合成以及结构特征研究甚少,特别是与无机或有机缓蚀剂的结合,传统的制备方法不仅耗时耗力,而且缓释剂的插层效率低下,极大的限制了其缓蚀性能。此外,LDH作为粘土类材料,其与有机涂层基体之间存在不相容性,导致在涂层中的分散性较差。因此,本论文围绕LDH的合成、缓蚀剂的负载以及其与有机涂层基体之间的界面相互作用三个方面,结合先进和全面的微观表征技术,开展深入系统的研究,致力于构建一套集绿色、高效、功能化于一体的缓蚀-涂层防护体系。具体的研究内容如下:(1)在LDH的可控合成与生长机制方面,结合LDH的合成反应机理,探讨了反应气氛、生长温度、时间、p H以及层间阴离子对LDH的形貌、结构和组成的影响。结果表明,CO2对LDH的层间阴离子具有很大的影响,溶液和空气中的CO2都可以参与LDH的合成反应生成CO32-并插层到LDH层间,且其与LDH层板的结合优先级明显的高于NO3-。生长温度和时间主要影响LDH的晶粒尺寸,特别是增加温度(65℃~110℃)可以使LDH的尺寸成数倍增长,即从几百纳米增加到几微米。p H(OH-浓度)对LDH的形成具有非常重要的作用,在适当的p H(10±0.5),可以获得典型的片状的LDH;而p H过低或过高时,产物主要为不规则的金属氧化物,并呈现出明显的聚集和堆叠。此外,对于小的无机阴离子缓蚀剂如NO2-和MoO42-,可以直接通过共沉淀法合成,并且获得的产物均为单相结构。(2)在提高缓蚀剂的负载率方面,利用LDH的记忆效应,创新性的通过剥离-重构法合成了高负载量有机缓蚀剂(5-甲基-2-巯基-1,3,4-噻二唑,MTT)的LDH。结果表明,重构后的产物不仅能够恢复LDH典型的层状结构,而且还可以获得纯净的MTT-插层的LDH。而传统的阴离子交换法并不能实现完全的交换取代,获得的LDH-MTT-为多相结构。此外,通过剥离-重构制备的LDH,其缓蚀剂的负载量相比于离子交换法提高了约3倍,并且其对Cl-还具有快速的响应释放性能。电化学结果表明,剥离-重构法获得的LDH-MTT-在3.5 wt.%Na Cl溶液中对碳钢具有优异的防腐蚀性能,最大缓蚀效率约为94%,相比于离子交换法制备的LDH-MTT-提高了30%以上。(3)在提高LDH与涂层基体的相互作用方面,提出了三种高效的分散策略:首先,创新性的引入石墨纤维(GF)来提高LDH与涂层基体的相互作用:通过一步水热法在氧化石墨纤维(OGF)表面原位生长LDH纳米片阵列,然后将其添加到有机涂层聚乙烯醇缩丁醛(PVB)中制备高分散性复合涂层。结果表明,LDH在涂层基体中存在明显的团聚现象,会引入较多的缺陷;而OGF/LDH在PVB基体中具有较好的分散性,呈单根交错分布。腐蚀实验表明LDH的加入虽然可以提高PVB涂层的屏障性能,但由于缺陷的存在,更易发生点蚀;相反,OGF/LDH的加入能够显着的提高PVB涂层的防腐蚀性能,在浸泡30天后,阻抗值变化较小,依然维持在较高的水平(108~109Ωcm2)。其次,基于单层LDH纳米片制备了仿生多层杂化膜:首先通过自下而上法直接合成了大量、均匀的单层LDH纳米片(LDH-NS),然后通过一步共组装法制备了类珍珠层的多层杂化膜。结果表明,LDH-NS具有超薄的结构(0.71 nm)和高表面活性,与PVB分子之间存在良好的界面相互作用(氢键),并且能够在流动和重力引导的取向下,在涂层中沿基体表面有序的排列和堆叠。腐蚀实验表明,多层的PVB/LDH-NS复合膜能够有效的抑制腐蚀介质的扩散,提高膜层的耐蚀性。最后,在前面研究的基础上,制备了集优异的屏障和自修复性能于一体的LDH基功能化仿生复合涂层:首先通过共沉淀法直接合成了插层无机缓蚀剂(钼酸根)的LDH,并成功的对其进行了表面硅烷化改性,然后结合LB和旋转涂膜法制备了类珍珠层结构的PVB/LDH复合涂层。结果表明,该复合涂层(含有3.4wt.%的LDH纳米片)具有十分优异的屏障性能,在浸泡50天后,其阻抗值仍然维持在较高的水平(1010~1011Ωcm2),相比于纯PVB涂层提高了5个数量级。此外,当腐蚀介质(Cl-)渗透进涂层到达碳钢表面时,涂层中的LDH能够响应的释放缓蚀剂MoO42-,并参与到碳钢的腐蚀反应中,生成致密的钝化层(Fe2(MoO4)3和Fe MoO4)覆盖在暴露的碳钢表面,进而有效的抑制腐蚀介质的进一步侵蚀,即表现出较好的自修复性能。
芮敏[5](2020)在《PANI/CNT纳米复合材料的制备及其在水性涂料中的应用》文中研究表明采用富锌等重金属防腐油漆是减缓金属腐蚀速度的一种传统方法,但其存在有机挥发成分(VOC)及重金属排放等环境污染问题,开发环保(无重金属以及低VOC排放)的新型涂料体系迫在眉睫。聚苯胺作为有机涂料中的一种颜料,用于防腐一直是人们研究的热点。然而,聚苯胺具有复杂的腐蚀体系(不同的被保护金属、不同的腐蚀介质、不同的聚苯胺合成方法和条件等),使其电化学防腐作用只在pH<5的环境中显现,所以聚苯胺防腐材料至今未形成商品。本文针对涂料水性化过程中存在的问题,采用纳米复合的手段制备纳米复合材料,以获得由于不同纳米材料的优势互补、功能耦合而具有优异防腐功能的碳纳米管与聚苯胺(PANI/CNT)复合材料,揭示其防腐机理,然后研究PANI/CNT为功能防腐添加剂制备完全环保型有机纳米涂层材料。具体研究内容如下:1.PANI/CNT纳米复合材料的制备通过在酸性水溶液中将亚微米碳酸钙和碳纳米管表面吸附的苯胺原位聚合,制备了枝晶状PANI/CNT纳米复合材料。发现PANI/CNT复合材料以核壳结构呈现,并且可以通过苯胺单体和碳纳米管的比例来控制其形貌;PANI与CNT在π-π共轭作用中互相充当电子供体和电子受体,形成了“电荷转移”,使得PANI/CNT纳米复合材料的电化学活性由酸性扩展至中性环境下;同时,当苯胺单体与碳纳米管之间的比例为4:1时,其在中性环境中的电化学活性最强。2.PANI/CNT纳米复合材料防腐机理的研究分别采用有机膦酸和盐酸对聚苯胺/碳纳米管中的聚苯胺进行掺杂,并将其填充在水性涂料中,制备成纳米复合涂层,结果表明,选择CNT与PANI进行复合不仅可以提高纳米级PANI在涂料中的分散性,还可以将PANI的氧化还原活性从酸性扩展到中性;通过有机膦酸掺杂的PANI/CNT纳米涂层,发现PANI的腐蚀防护机理为纳米屏障作用,阳极保护和阴极抑制。因而使得其在防腐涂层领域具有巨大的潜力来替代有毒重金属。3.PANI/CNT纳米复合材料填充水性涂料的制备将PANI/CNT纳米复合材料填充到水性丙烯酸涂料中,制备成PANI/CNT纳米复合涂层。结果表明,采用分散剂PT-04、填充量为0.5-1 wt%、厚度大于25μm和固化温度为160℃时,水性纳米涂层的综合性能最佳;同时,纳米材料的加入并没有对涂层的机械性能产生负面影响;并且复合后的PANI/CNT纳米复合材料在水性涂料中会形成交联网络结构;与未填充水性涂层和填充PANI涂层相比,填充PANI/CNT纳米复合材料涂层在中性环境中的防腐性能最佳。
孙友庆[6](2020)在《不锈钢表面聚苯胺涂层的制备及其防腐蚀性能研究》文中进行了进一步梳理金属腐蚀问题在许多行业中都是一个亟待解决的问题。近些年来,导电聚合物特别是聚苯胺,由于其优异的环境稳定性、易于合成、独特的掺杂特性、可逆的酸碱掺杂/反掺杂性能,在金属防护领域得到了广泛的应用。不幸的是,由于聚苯胺较差的溶解性及可加工性,限制了其在防腐蚀领域的应用。目前,采用较为广泛的方法是将聚苯胺添加到传统涂料中使用,但受其溶解性及分散效果的限制这种添加往往是少量的。聚苯胺经酸掺杂后在溶液中呈现翠绿亚胺盐的状态(ES),会在外加电场的作用下定向迁移并沉积在金属表面。这样直接在金属表面构建了聚苯胺涂层用做防腐蚀底漆,可以有效地避免聚苯胺溶解性差的问题。本文针对聚苯胺涂层的制备问题开展了研究,采用了直接涂覆法、循环伏安电聚合法、电泳涂装法三种方法分别制备了聚苯胺涂层。利用极化曲线、电化学阻抗图谱对涂层在0.5 mol·L-1 H2SO4中的耐蚀性进行了评估。首先,采用直接涂覆法在304SS表面直接得到了盐酸、柠檬酸掺杂聚苯胺涂层,测试结果表明直接涂覆法制备的涂层有一定的防腐蚀作用,但防腐蚀效果欠佳,且涂层在长期浸泡后出现涂层剥离现象。其次,采用循环伏安法成功的在304SS表面制备了柠檬酸掺杂聚苯胺涂层。结果表明,采用0.7 mol·L-1柠檬酸和0.5 mol·L-1苯胺的混合电解液,在扫速为20m V·S-1,循环次数10次的条件下制备的聚苯胺涂层,其Ecorr为74.01 m V,icorr为1.186μA·cm-2。涂层在0.5 mol·L-1 H2SO4溶液中暴露4 h后,涂层取得最大的Rct值(92.05Ω·cm2)。但涂层存在大量孔隙,不利于涂层耐蚀效果的长效性。再次,预先合成了盐酸掺杂聚苯胺浆液,随后结合电泳涂装技术成功的在304SS表面制备了盐酸掺杂聚苯胺涂层。测试结果表明,在掺杂酸pH为2,聚苯胺涂装液制备时间为20 min,电泳涂装电流为500 m A,电泳涂装时间为2 h,制备出的聚苯胺涂层Ecorr为97.19 m V,icorr为1.492μA·cm-2。涂层浸泡在0.5mol·L-1 H2SO4溶液8 h获得了最大的Rct值,暴露48 h后还有一定的防腐蚀效果。最后,同样借助电泳涂装技术在304SS表面成功地制备了柠檬酸掺杂聚苯胺涂层,避免了盐酸掺杂的去掺杂现象,同时进一步提高了涂层的耐蚀性及稳定性。测试表明,涂层的最优制备条件为:聚苯胺电泳涂装电解液制备时间20 min,电泳涂装电流为700 m A和电泳涂装时间为2 h。其icorr为1.265μA·cm-2,Ecorr为386.64 m V。涂层在0.5 mol·L-1 H2SO4溶液经12 h浸泡后得到了最大的Rct值。综上所述,利用电泳涂装技术可以有效地避免聚苯胺溶解性差的问题,同时利用电泳涂装法制备的聚苯胺涂层具有良好防腐蚀性能和长期耐蚀性。
李泽珊[7](2019)在《基于二维层状结构材料的纳米复合物制备及其在腐蚀防护中的应用》文中认为金属腐蚀造成了巨大的经济损失,据美国国家腐蚀工程师协会(NACE)的报道,2016年,全球由金属腐蚀造成的损失超过2.5万亿美元。因此,金属的防护工作引起了各国政府的重视。目前,金属的防护措施主要采用表面处理技术,如:氧化、电镀、涂层等。其中,涂层的应用最为广泛,但是单一涂层的使用用寿命有限,在海洋环境下经过腐蚀介质的长时间侵蚀,会导致涂层产生裂纹、孔洞,分层现象。最新研究表明添加纳米复合材料填充物,可以很好地改善涂层的性能,其中,二维材料纳米材料作为填充物具有良好的应用前景。遗憾的是,二维材料由于具有较大的比表面积和低的表面能会引发团聚问题,因此在应用前需要进行表面改性。本文制备了三种基于石墨烯和二硫化钼的纳米复合材料,用于改良聚合物涂层的性能,分析了不同涂层的防腐机理并考察了防护效果,具体研究如下:(1)利用非共价法制备了一种离子液体与还原氧化石墨烯的纳米复合材料(RGO-IL),用于改善RGO在环氧树脂(ER)中的防腐性能。RGO-IL的形貌和官能团通过扫描电子显微镜(SEM)和傅里叶变换红外光谱进行表征。其涂层性能通过电化学实验和模拟海洋浸泡实验进行测试,RGO-IL/ER的界面润湿性通过静态接触角进行表征。SEM显示RGO-IL复合材料的表面是褶状的片层结构并均匀分布着圆形的斑点,这表明疏水性的IL有效地吸附在石墨烯表面。接触角测试的结果表明:相比于单纯的环氧树脂涂层,含有RGO-IL的ER涂层展现出更好的疏水性。电化学防腐测试也表明涂层的防腐性能显着地增强。通过浸泡实验对比了不同涂层的耐腐蚀性,结果显示经过120 h的浸泡,含有RGO-IL的复合涂层具有最好的防护性能,这说明离子液体的缓蚀作用和石墨烯的阻隔作用很好地结合在一起,制造了一种具有优异防腐作用的石墨烯基涂层。(2)通过构建材料的微纳米双层结构和结合具有低表面能的物质,得到了具有超疏水性能的材料。根据超疏水材料的设计原理,制备了一种3D氧化石墨烯复合材料,并用在聚二甲基硅氧烷涂层中(CGO@SiO2-FAS/PDMS)。这可以采用多种常规涂覆方法,将涂层涂覆在金属表面上,如喷涂,刷涂和浸涂。制备的材料通过SEM和傅里叶变换红外光谱以及热重分析试验进行表征。优化实验发现,CGO@SiO2-FAS在PDMS涂层中的最佳添加量为4 wt%。接触角测试显示,含有4 wt%的CGO@SiO2-FAS的PDMS涂层具有最好的疏水性,其涂层的静态接触角可达到128°,滑动角为20°。电化学测试比较了不同涂层的防腐性能,相比于单纯的PDMS,CGO@SiO2-FAS/PDMS涂层显示出优异的耐腐蚀性,缓蚀效率可达到99.3%,这说明涂层的疏水作用对金属起到很好的防护效果。(3)制备了一种壳聚糖改性的MoS2与苯胺三聚体的纳米复合材料(MOS2@CS-CAT),该复合材料在ER中具有很好的分散性。通过SEM观察到,纤维状纳米CAT覆盖在MoS2的表面。接触角测试的结果表明MOS2@CS-CAT涂层具有疏水性,从而增强了涂层对水分子的屏障效应。极化曲线结果显示:相比于MoS2/ER涂层,MoS2@CS-CAT/ER的复合涂层具有更高的腐蚀电位(0.112V),其缓蚀效率可以达到99.6%,这表明该复合涂层具有优异的防腐效果。
卢浩[8](2019)在《新型石墨烯基纳米材料及复合物的制备、改性与应用研究》文中认为众所周知石墨烯是碳原子构成的二维晶体,它独特的结构对应的多种优异性质使其在复合材料及储能等领域具有巨大应用潜力。然而,石墨烯材料存在的较大比表面积和片层间范德华力让它易于团聚,因而难以在溶液中均一分散。如何抑制石墨烯及复合物在分散介质中的团聚,以便利用石墨烯自身优点强化其他掺杂材料的应用性质,成为石墨烯研究领域的热点问题。本文针对以上问题,以克服或降低石墨烯的团聚为目的,研究了石墨烯及其复合物对聚乙烯醇(PVA)水凝胶材料和新型环氧树脂腐蚀防护涂层材料的改性。同时系统地讨论了石墨烯片层材料对分子晶体与金纳米粒子(AuNP)的保护作用,为石墨烯在晶体领域的应用与发展提供了理论与技术支撑。首先,本文在总结目前国内外关于石墨烯基水凝胶材料的制备方法、实验方案、性质研究等工作的基础上,提出了一种基于氧化石墨烯(GO)的GO-SPAN-PVA的水凝胶制备技术,以改良这种材料的机械性能、含水量、对重金属离子(Pb2+)和亚甲基蓝(MB)染料的吸脱附和可再生性质。制得的复合水凝胶不仅具备优异的机械性能,也具有高弹性和不易形变性。当GO-SPAN纳米材料加入量为0.8wt%时,复合水凝胶含水量高达87.84%,对MB染料具有很好的吸附效果。经过脱附和可再生性吸附测试后发现,水凝胶在脱附后第三次的再吸附量依然接近100%,第6次的再吸附量也超过80%,表明水凝胶可在多次脱附实验后保持高效的再吸附能力。合成路线和测试分析的结果为更多石墨烯基水凝胶的结构与组成设计提供了理论基础与实验依据。紧接着,在环氧树脂腐蚀防护涂层材料方面,为了增强涂层的耐腐蚀性能,本文在Q235低碳钢旋涂工艺的基础上,通过加入新制备的磺酸化苯胺三聚物(SAT)中间体,制得氧化石墨烯GO和SAT的复合物,通过两者之间的协同作用,在增强GO在环氧树脂涂层中分散性的同时,促进了复合物体现出更优异的腐蚀保护性能。当GO-SAT复合物的添加量为10mg时,防腐蚀效率可达96.42%。得益于GO优异的屏蔽阻隔性质,GO-SAT复合材料的加入使得腐蚀介质在涂层内部的扩散路径更长、更弯曲,也使得涂覆有环氧树脂涂层的电极表面的接触角从77.9°增加至106.2°,增强的表面疏水性会在一定程度上降低腐蚀介质向涂层内部的扩散速度与数量,为开发新型的防腐蚀技术提供了延长扩散途径的新思路。再进一步,为更充分理解(类)石墨烯材料腐蚀抑制机理,本文同时制备了一种抗坏血酸-苯胺三聚物(VTA)中间体,将其与还原氧化石墨烯(rGO)结合后发现,VTA的加入可显着增强rGO在介质溶液中的分散性,因而可在环氧树脂涂层中持久均匀分散。电化学阻抗结果显示,VTA-rGO复合材料的加入使涂层耐腐蚀效率发生明显增大。此类新型复合物的制备,丰富了不同有机物改性(类)石墨烯的方法,拓展了石墨烯相关材料在防腐蚀涂层领域的应用。最后,为了深入验证石墨烯材料自身的屏蔽阻隔效应,本文进行了石墨烯片层材料对分子晶体保护作用的研究和对AuNP保护作用的探索。以一种水溶性强且pH敏感的pyranine晶体为例,利用石墨烯片层材料自身优异的物理屏蔽作用,依靠石墨烯转移操作将pyranine晶体包覆于通过CVD法生长的石墨烯之下。光学结果显示,经过不同溶剂处理后被石墨烯包覆的pyranine晶体可以保留在玻璃基片上,而未被石墨烯包覆的pyranine晶体几乎全部被溶解去除,这表明片层状的石墨烯材料对于不同溶剂环境下使用的分子晶体有明显保护作用。以此为基础,本文提出了石墨烯包覆金纳米粒子的设想,并结合实验研究,验证了石墨烯片层材料可在严苛的实验条件和应用环境下对AuNP进行有效保护。这对于包含染料在内的不同分子晶体与纳米金材料在不同介质溶液中的应用提供了重要理论支撑和实验依据,也显示出石墨烯片层材料在晶体尺度应用领域中的巨大潜力。
蒋莉[9](2019)在《不锈钢表面导电聚合物涂层的制备及防腐蚀机理研究》文中研究指明不锈钢作为强度高、导电性好的金属材料,在工业发展和国民经济建设中占据重要地位。在能源领域,不锈钢也是制造高效、清洁的能量转换设备——质子交换膜燃料电池(PEMFC)中双极板部件的关键材料。然而,在特定环境中长期工作时的腐蚀问题严重影响了不锈钢的性能与使用寿命。涂层防护是减少不锈钢腐蚀的有效方法,其中导电聚合物由于具有绿色环保、可经济生产、防腐蚀性能优异等优点作为防腐蚀涂层材料备受青睐,其独特的导电和掺杂机理对抑制不锈钢双极板在PEMFC酸性环境中的腐蚀也非常有利。然而,导电聚合物防腐蚀涂层仍存在如结构中具有孔隙缺陷、附着力差等问题,且涂层长期服役时的防腐蚀稳定性也有待提高。针对以上问题,本论文设计制备了几种不同类型的新型导电聚合物防腐蚀涂层用于不锈钢材料在中性盐环境及不锈钢双极板在PEMFC酸性环境中的腐蚀防护,以提高涂层在特定环境中的服役可靠性和稳定性为目标,开展了一系列研究工作,具体研究内容和主要研究结果如下:(1)为了解决聚苯胺(PANI)涂层的孔隙缺陷问题,提高涂层对不锈钢在中性盐环境中的防腐蚀效率,于不锈钢表面电沉积聚苯胺-氢氧化镍复合涂层(PANI-Ni(OH)2)。借助X射线电子能谱、扫描电子显微镜等测试方法,验证了N(OH)2在PANI孔隙处的成功沉积。依靠电化学测试和形貌表征评价了涂层体系在3.5 wt.%NaCl环境中的防腐蚀行为,并对涂层服役过程中所产生的钝化层进行了成分分析。结果表明,Ni(OH)2的引入不仅修复了 PANI涂层的孔隙缺陷,同时使PANI涂层具有疏水性质,有效提高了涂层对腐蚀性物质的屏障作用;长期服役过程中,Ni(OH)2还促进了涂层/不锈钢界面处钝化层的形成。该疏水性的PANI-Ni(OH)2复合涂层大幅度提高了不锈钢在中性盐环境中的防腐蚀性能。(2)通过使用具有空间结构的特殊有机质子酸樟脑磺酸(CSA)对聚吡咯(PPY)进行掺杂,成功制备了用于不锈钢双极板的高导电性PPY-CSA防腐蚀涂层。所得到的PPY-CSA涂层表面致密,孔隙缺陷较少,在模拟的含有腐蚀性SO42-的PEMFC环境中服役时,PPY-CSA涂层的自腐蚀电流密度比硫酸掺杂的PPY涂层低了几个数量级,防腐蚀性能显着提升,且该涂层服役过程中一直维持着良好的导电性能。同时,PPY-CSA涂层保护下的不锈钢双极板在压紧力为140 N cm-2时,接触电阻仅为5.5 mΩ,满足了美国能源部规定的双极板的应用标准。PPY-CSA涂层服役过程中良好的防腐蚀效果得益于PPY中CSA掺杂剂难以脱掺杂的性质和涂层对不锈钢基底稳定的阳极保护作用。(3)以提高不锈钢双极板表面PPY涂层的附着力、强化涂层的屏障作用为目的,通过便捷的一步法于不锈钢表面原位电沉积PPY-氧化石墨烯复合涂层(PPY-GO)。附着力和形貌及微结构测试结果表明GO的引入有效增强了涂层与不锈钢基底的结合力,减少了 PPY的孔隙缺陷,最终得到的PPY-GO复合涂层结构致密且粗糙度低。在所模拟的含有S042-的PEMFC酸性环境中工作时,PPY-GO复合涂层中GO特有的褶皱状结构和大的表面积延长了腐蚀性物质向内扩散的路径,显着增强了复合涂层的物理屏障作用。PPY-GO复合涂层良好的附着力可有效防止涂层在长期工作时发生起泡或剥离而失效,该复合涂层相对于小分子质子酸掺杂的PPY涂层对不锈钢双极板具有更稳定的防腐蚀作用。(4)为了进一步提高不锈钢双极板在更为苛刻含有Cl-的PEMFC环境中的耐蚀性,以前两章研究为基础,充分发挥PPY、GO和CSA三者的优势,设计制备了内层PPY-GO、外层PPY-CSA的双层复合涂层(PPY-GO/PPY-CSA)用于不锈钢双极板的腐蚀防护。在腐蚀环境中服役的696 h时间内,该复合涂层的防腐蚀效果和导电性能均优于相似厚度的PPY-GO涂层。PPY-GO/PPY-CSA复合涂层结构中,内层PPY-GO增强了涂层体系与不锈钢基底之间的结合力,延长了腐蚀性物质向内扩散的路径;具有阳离子选择透过性的外层PPY-CSA则可提高复合涂层的导电性能;此外,通过PPY-GO与PPY-CSA的协同作用,有效抑制了腐蚀性物质的向内渗透和金属离子的溶出。在苛刻的PEMFC环境中,PPY-GO/PPY-CSA复合涂层在不锈钢双极板的腐蚀防护方面具有良好的应用前景。
吴颖[10](2019)在《聚苯胺纳米材料的深度电解法制备及其在超级电容器、防腐涂层的应用》文中认为聚苯胺,特别是聚苯胺一维纳米材料,在超级电容器,防腐涂料等领域有广阔的应用前景。为满足其日益增长的需求,大规模制备聚苯胺一维纳米材料是其工业化应用的必经之路。但聚苯胺一维纳米材料的合成与制备过程往往有产率低、污染重的特点。本文对电化学法制备一维聚苯胺纳米材料的形貌、纯度、性能、应用及电解液处理、回用等各方面进行了研究。本文从典型聚苯胺一维纳米材料制备方法的废液产生量、生产成本等角度出发,讨论了多种方法的优缺点。分析认为:电化学法为最适合大规模生产聚苯胺一维纳米材料的方法。但电化学法废电解液回收、处理、回用(单次电解产率低)以及放大效应是亟待解决的问题。本文首先研究了对电解液进行深度(多次)电解聚合制备聚苯胺的过程。发现苯胺在聚合过程中同时发生聚苯胺的降解(主要是水解)过程,产生对苯二酚(HQ)和对苯醌(BQ)等副产物。副产物会参与苯胺的聚合反应,随着聚合反应的进行,聚苯胺产品的形貌变得不均一、纯度降低、性能等也会发生变化。采用高效液相色谱分离、二极管阵列紫外可见分光光度法,研究了电化学聚合聚苯胺生产过程中电解液的成分变化,测试、鉴定了聚合过程中的副产物种类及浓度,分析了聚苯胺生产过程的副反应及其对聚苯胺产品的影响。HQ和BQ是影响聚苯胺形貌、纯度以及性能的主要副产物。同时发现,通过将电极的形状改变为圆柱形,电极尺寸的放大效应可以得到缓解。为了降低聚苯胺纳米纤维的生产成本及减少废液排放量。研究了萃取对副产物的去除过程,使用硝基苯、2-辛酮、正辛醇等能有效地从电解质中去除HQ和BQ,由此得到聚苯胺的形貌恢复到均一的纳米纤维。另外,通过长时间静置法也能够去除部分副产物。论文还研究了深度电解过程和萃取纯化电解液过程对电解制备一维聚苯胺纳米材料对超级电容器性能的影响。使用新鲜电解液制备的均一聚苯胺纳米纤维的比电容为576.6 F/g。深度(多次)电解后,聚苯胺形貌发生变化,比电容降为422.1F/g。使用萃取法处理、回收的电解液制备的聚苯胺形貌和比电容与新鲜电解液无明显差别,比电容为571.1 F/g,降低了聚苯胺纳米纤维的生产成本和废液排放量。论文进一步研究了深度(多次)电解过程得到的产品对涂层防腐性能的影响。发现电解液中的HQ和BQ,能提高聚苯胺/环氧树脂防腐涂层的防护能力。产生这一结果的原因是:产品中HQ/BQ结构会促进氧化物钝化层的形成;纳米片状“聚苯胺”有利于阻碍离子传递到金属基体表面。当聚苯胺用于防腐涂层添加剂,使用过的电解液只需要补充原料浓度即可以回用,这种苯胺完全聚合过程工艺可以使单体的利用率接近100%,很大程度上降低了生产成本。
二、聚苯胺在腐蚀防护中的应用(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、聚苯胺在腐蚀防护中的应用(论文提纲范文)
(1)聚苯胺改性硫化钼/环氧复合涂层的可控制备及其防腐性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 金属腐蚀的危害 |
1.1.2 金属防腐的主要方法 |
1.2 防腐涂料 |
1.2.1 防腐涂料的组成及分类 |
1.2.2 防腐涂料的防腐机理 |
1.3 环氧防腐涂料 |
1.3.1 环氧树脂的基本性质 |
1.3.2 环氧涂层防腐性能的研究进展 |
1.4 二硫化钼 |
1.4.1 二硫化钼的基本性质 |
1.4.2 二硫化钼在增强聚合物性能及腐蚀方面的研究进展 |
1.5 聚苯胺 |
1.5.1 聚苯胺的基本性质 |
1.5.2 聚苯胺在增强聚合物性能及腐蚀方面的研究进展 |
1.6 本论文的研究背景及意义、研究内容和创新点 |
1.6.1 本论文的研究背景及意义 |
1.6.2 本论文的研究内容 |
1.6.3 本论文的创新点 |
第二章 PANI改性MoS_2纳米粒子的制备 |
2.1 前言 |
2.2 实验原料及实验仪器 |
2.2.1 实验原料 |
2.2.2 实验仪器 |
2.2.3 测试及表征方法 |
2.3 PANI@MoS_2纳米粒子的制备 |
2.3.1 原位聚合PANI@MoS_2纳米粒子的制备 |
2.3.2 剥离重堆PANI@MoS_2纳米粒子的制备 |
2.4 原位聚合PANI@MoS_2纳米粒子 |
2.4.1 i-PANI@MoS_2纳米粒子的FT-IR谱图 |
2.4.2 i-PANI@MoS_2纳米粒子的XRD谱 |
2.4.3 i-PANI@MoS_2纳米粒子的SEM和 EDS |
2.4.4 i-PANI@MoS_2纳米粒子的导电性 |
2.5 剥离重堆PANI@MoS_2纳米粒子 |
2.5.1 g-PANI@MoS_2纳米粒子的FT-IR谱图 |
2.5.2 g-PANI@MoS_2纳米粒子的XRD谱图 |
2.5.3 g-PANI@MoS_2纳米粒子的SEM和 EDS |
2.5.4 g-PANI@MoS_2纳米粒子的导电性 |
2.6 本章小结 |
第三章 原位聚合PANI改性MoS_2纳米粒子/环氧复合涂层防腐性能 |
3.1 前言 |
3.2 实验原料及实验仪器 |
3.2.1 实验原料 |
3.2.2 实验仪器 |
3.2.3 测试及表征方法 |
3.3 原位聚合PANI@MoS_2/EP涂层的制备 |
3.4 不同配比i-PANI@MoS_2/EP涂层 |
3.4.1 不同配比i-PANI@MoS_2/EP涂层的DSC |
3.4.2 不同配比i-PANI@MoS_2/EP涂层的的FT-IR |
3.4.3 不同配比i-PANI@MoS_2/EP涂层的SEM |
3.4.4 不同配比i-PANI@MoS_2/EP涂层的EIS |
3.4.5 不同配比i-PANI@MoS_2/EP涂层的Tafel |
3.5 不同含量i-PANI@MoS_2-7/EP涂层 |
3.5.1 不同含量i-PANI@MoS_2-7/EP涂层的导电性 |
3.5.2 不同含量i-PANI@MoS_2-7/EP涂层的导电性 |
3.5.3 不同含量i-PANI@MoS_2-7/EP涂层的表面润湿性 |
3.5.4 不同含量i-PANI@MoS_2-7/EP涂层的EIS |
3.5.5 不同含量i-PANI@MoS_2-7/EP涂层的Tafel |
3.5.6 不同含量i-PANI@MoS_2-7/EP涂层的耐盐老化 |
3.5.7 不同含量i-PANI@MoS_2-7/EP涂层的DMA |
3.5.8 不同含量i-PANI@MoS_2-7/EP涂层的DMA |
3.6 本章小结 |
第四章 剥离重堆PANI改性MoS_2纳米粒子/环氧复合涂层防腐性能 |
4.1 前言 |
4.2 实验原料及实验仪器 |
4.2.1 实验原料 |
4.2.2 实验仪器 |
4.2.3 测试及表征方法 |
4.3 剥离重堆PANI@MoS_2/EP涂层的制备 |
4.4 不同配比g-PANI@MoS_2/EP涂层 |
4.4.1 不同配比g-PANI@MoS_2/EP涂层的DSC |
4.4.2 不同配比g-PANI@MoS_2/EP涂层的FT-IR |
4.4.3 不同配比g-PANI@MoS_2/EP涂层的SEM |
4.4.4 不同配比g-PANI@MoS_2/EP涂层的EIS |
4.4.5 不同配比g-PANI@MoS_2/EP涂层的Tafel |
4.5 不同含量g-PANI@MoS_2-5/EP涂层 |
4.5.1 不同含量g-PANI@MoS_2-5/EP涂层的导电性 |
4.5.2 不同含量g-PANI@MoS_2-5/EP涂层的导电性 |
4.5.3 不同含量g-PANI@MoS_2-5/EP涂层的表面润湿性 |
4.5.4 不同含量g-PANI@MoS_2-5/EP涂层的EIS |
4.5.5 不同含量g-PANI@MoS_2-5/EP涂层的Tafel |
4.5.6 不同含量g-PANI@MoS_2-5/EP涂层的耐盐老化 |
4.5.7 不同含量g-PANI@MoS_2-5/EP涂层的DMA |
4.5.8 不同含量g-PANI@MoS_2-5/EP涂层的DMA |
4.6 PANI@MoS_2/环氧复合涂层的防腐蚀机理 |
4.7 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士期间取得成果 |
致谢 |
(2)石墨烯拓扑结构调控及其对涂层防腐性能影响(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 防腐涂层及其研究现状 |
1.2.1 涂层的防腐机理 |
1.2.2 防腐涂料研究现状 |
1.3 防腐填料及其研究现状 |
1.3.1 填料防腐机理 |
1.3.2 传统防腐填料 |
1.3.3 二维纳米填料 |
1.4 石墨烯基材料及其防腐研究现状 |
1.4.1 石墨烯的结构与性质 |
1.4.2 石墨烯在防腐领域的研究 |
1.4.3 石墨烯增强防腐性能的影响因素 |
1.5 本文研究思路 |
2 二氧化硅/石墨烯纳米复合材料的制备及其防腐性能研究 |
2.1 前言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验原料与仪器设备 |
2.2.2 氧化石墨烯的制备 |
2.2.3 软模板法制备SiO_2-rGOs |
2.2.4 复合涂层的制备 |
2.2.5 材料表征 |
2.2.6 复合材料防腐性能测试 |
2.3 数值模拟 |
2.3.1 几何模型 |
2.3.2 物理方程 |
2.3.3 数值分析 |
2.4 结果与讨论 |
2.4.1 制备材料的表征 |
2.4.2 复合涂层的防腐性能 |
2.4.3 不同填料增强涂层阻隔性能的机理 |
2.4.4 涂层“腐蚀促进活性”研究 |
2.5 本章小结 |
3 LDH/石墨烯纳米复合材料的制备及其防腐性能研究 |
3.1 前言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验原料与仪器设备 |
3.2.2 MgAl-LDHs的制备 |
3.2.3 LDH-rGOs复合材料的制备 |
3.2.4 复合涂层的制备 |
3.2.5 材料表征 |
3.2.6 复合材料防腐性能测试 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 制备材料的表征 |
3.3.2 复合涂层的防腐性能 |
3.3.3 涂层“腐蚀促进活性”研究 |
3.4 本章小结 |
4 磺化聚苯胺/石墨烯纳米复合材料的制备及其防腐性能研究 |
4.1 前言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验原料与仪器设备 |
4.2.2 聚苯胺的制备 |
4.2.3 磺化聚苯胺的制备 |
4.2.4 一步还原法制备SPANi-rGOs |
4.2.5 复合涂层的制备 |
4.2.6 材料表征 |
4.2.7 复合涂层防腐性能测试 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 制备材料的表征 |
4.3.2 复合涂层的防护性能 |
4.3.3 涂层“腐蚀促进活性”研究 |
4.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
致谢 |
(3)不同酸掺杂聚苯胺的制备及其在环氧防腐涂料的应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 金属腐蚀概述 |
1.1.1 金属腐蚀与危害及其当前形势 |
1.1.2 金属腐蚀的防护 |
1.2 导电聚合物聚苯胺 |
1.2.1 聚苯胺的简介 |
1.2.2 聚苯胺的合成 |
1.2.3 聚苯胺的掺杂 |
1.2.4 聚苯胺的应用 |
1.3 防腐涂料 |
1.3.1 防腐涂料的成膜物质 |
1.3.2 防腐涂料的固化剂 |
1.3.3 防腐涂料的颜料 |
1.4 聚苯胺防腐涂料 |
1.4.1 聚苯胺防腐涂料的研究进展 |
1.4.2 聚苯胺防腐机理的研究进展 |
1.5 本课题的研究思路及主要内容 |
第二章 实验试剂、设备及表征测试方法 |
2.1 实验试剂 |
2.2 实验设备 |
2.3 酸掺杂聚苯胺及其复合涂层试样的表征方法 |
2.3.1 傅里叶变换红外光谱(FI-IR)表征 |
2.3.2 拉曼光谱(Raman spectra)表征 |
2.3.3 固体紫外-可见分光光度计(UV-vis)表征 |
2.3.4 X射线粉末衍射(XRD)表征 |
2.3.5 扫描电镜(SEM)表征 |
2.3.6 X射线光电子能谱分析(XPS)表征 |
2.4 涂层性能测试方法 |
2.4.1 硬度测试 |
2.4.2 附着力测试 |
2.4.3 电化学测试 |
第三章 2-羟基膦酰基乙酸(HPA)掺杂聚苯胺的制备及其防腐性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 2-羟基膦酰基乙酸掺杂聚苯胺(HPA-PANI)的合成 |
3.2.2 环氧清漆中酚醛胺固化剂比例优化 |
3.2.3 HPA-PANI环氧防腐涂层的制备 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 聚苯胺结构表征 |
3.3.2 不同固化剂含量对环氧清漆性能的影响 |
3.3.3 HPA-PANI/环氧复合涂层的防腐性能 |
3.3.4 HPA-PANI纳米纤维浓度对防护性能涂层的影响 |
3.3.5 腐蚀表面的组成分析 |
3.3.6 复合涂料的防腐机理分析 |
3.4 小结 |
第四章 自掺杂磺化聚苯胺(SPANI)的制备及其水性复合涂料防腐性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 自掺杂磺化聚苯胺(SPANI)的制备 |
4.2.2 SPANI涂层的制备 |
4.2.3 SPANI/ATO水性分散液的制备 |
4.2.4 SPANI-ATO复合涂层的制备 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 自掺杂磺化聚苯胺(SPANI)的化学结构表征 |
4.3.2 自掺杂磺化聚苯胺(SPANI)、ATO粉的表面形貌(SEM) |
4.3.3 SPANI涂层的防腐性能评价 |
4.3.4 SPANI/ATO复合涂层的附着力与硬度 |
4.3.5 SPANI/ATO复合涂层的防腐性能评价 |
4.4 总结 |
第五章 总结与展望 |
5.1 总结 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间发表论文情况 |
(4)水滑石基功能化缓蚀-涂层防护体系构建和机制研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 常用防腐蚀措施简介 |
1.2.1 缓蚀剂 |
1.2.2 涂层技术 |
1.2.3 电化学保护技术 |
1.3 微/纳米材料在海工腐蚀防护中的应用 |
1.3.1 在缓蚀剂领域的应用 |
1.3.2 在涂层技术领域的应用 |
1.3.3 在光电化学阴极保护领域的应用 |
1.4 水滑石及其应用 |
1.4.1 水滑石简介 |
1.4.2 水滑石的性质特征 |
1.4.3 水滑石的应用 |
1.4.4 水滑石在腐蚀防护中的应用 |
1.5 课题的提出 |
1.6 本论文的主要研究内容 |
第2章 LDH的合成与影响因素研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验材料与试剂 |
2.2.2 实验仪器与设备 |
2.2.3 材料合成与制备 |
2.2.4 材料表征 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 反应气氛(CO_2)对LDH的影响 |
2.3.2 反应温度和时间对LDH的影响 |
2.3.3 pH对LDH的影响 |
2.3.4 不同层间阴离子对LDH的影响 |
2.4 本章小结 |
第3章 高负载量LDH-MTT~-制备及其缓蚀性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验材料与试剂 |
3.2.2 实验仪器与设备 |
3.2.3 材料合成与制备 |
3.2.4 材料表征 |
3.2.5 LDH的缓释和离子交换性能测试 |
3.2.6 缓蚀性能测试 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 LDHs及其单层纳米片的形貌和结构特征 |
3.3.2 LDHs的化学组成 |
3.3.3 LDHs的负载量及其缓释动力学 |
3.3.4 LDHs的缓蚀性能 |
3.3.5 LDHs的缓蚀机理 |
3.4 本章小结 |
第4章 高分散PVB/OGF/LDH复合涂层研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验材料与试剂 |
4.2.2 实验仪器与设备 |
4.2.3 原位液相生长制备OGF/LDH复合物 |
4.2.4 PVB/OGF/LDH复合涂层制备 |
4.2.5 材料表征 |
4.2.6 涂层防腐蚀性能测试 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 材料的形貌和结构特征 |
4.3.2 材料的化学组成 |
4.3.3 复合涂层的形貌和结构特征 |
4.3.4 复合涂层的防腐蚀性能 |
4.3.5 复合涂层的防腐蚀机理 |
4.4 本章小结 |
第5章 基于单层LDH的仿生杂化膜研究 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 实验材料与试剂 |
5.2.2 实验仪器与设备 |
5.2.3 材料合成与制备 |
5.2.4 材料分析与表征 |
5.2.5 LDH杂化膜的防腐蚀性能测试 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 材料的形貌和结构特征 |
5.3.2 材料的化学组成 |
5.3.3 杂化膜的形貌和结构特征 |
5.3.4 杂化膜的化学组成 |
5.3.5 杂化膜的防腐蚀性能 |
5.3.6 杂化膜的防腐蚀机理 |
5.4 本章小结 |
第6章 具有优异的屏障和自修复性能的LDH基仿生复合涂层研究 |
6.1 引言 |
6.2 实验部分 |
6.2.1 实验材料与试剂 |
6.2.2 实验仪器与设备 |
6.2.3 LB和旋转涂膜法制备仿生多层PVB/LDH-MoO_4~(2-)复合涂层 |
6.2.4 材料表征 |
6.2.5 LDH-MoO_4~(2-)的释放动力学和缓蚀性能测试 |
6.2.6 复合涂层表征 |
6.2.7 复合涂层的防腐蚀性能测试 |
6.3 结果与讨论 |
6.3.1 LDHs的形貌和元素组成 |
6.3.2 LDHs的化学组成 |
6.3.3 LDH-MoO_4~(2-)的缓释动力学和缓蚀性能 |
6.3.4 复合涂层的结构特征和化学组成 |
6.3.5 复合涂层的防腐蚀性能 |
6.3.6 复合涂层的自修复性能 |
6.3.7 复合涂层的防护机理 |
6.4 本章小结 |
第7章 总结与展望 |
7.1 论文总结 |
7.2 论文创新点 |
7.3 不足与展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
(5)PANI/CNT纳米复合材料的制备及其在水性涂料中的应用(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 前言 |
1.1 金属的腐蚀与防护 |
1.2 聚合物涂层防腐及其发展趋势 |
1.3 聚苯胺 |
1.3.1 聚苯胺的防腐机理 |
1.3.2 聚苯胺在防腐领域的应用研究 |
1.3.3 聚苯胺的改性 |
1.4 纳米复合涂料 |
1.5 本文的研究思路及研究内容 |
1.6 参考文献 |
第2章 PANI/CNT复合材料的制备 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验原料及仪器 |
2.2.2 PANI的制备 |
2.2.3 PANI/CNT的制备 |
2.2.4 PAN/CNT的表征 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 PANI/CNT的合成 |
2.3.2 微观形貌分析 |
2.3.3 红外光谱分析 |
2.3.4 紫外-可见光谱分析 |
2.3.5 光电子能谱分析 |
2.3.6 电化学活性分析 |
2.4 本章小结 |
2.5 参考文献 |
第3章 PANI/CNT纳米复合材料防腐机理的研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验原料及仪器 |
3.2.2 实验内容 |
3.2.3 纳米复合材料的表征 |
3.2.4 纳米复合涂层的表征 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 掺杂酸对PAN/CNT结构的影响 |
3.3.2 纳米涂层的防腐性能研究 |
3.3.3 纳米涂层的防腐机理 |
3.4 本章小结 |
3.5 参考文献 |
第4章 PANI/CNT纳米复合材料在水性涂层中的应用研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验原料及仪器 |
4.2.2 纳米涂层的制备 |
4.2.3 纳米涂层的表征 |
4.2.5 纳米涂层的性能研究 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 填充量的影响 |
4.3.2 分散剂的影响 |
4.3.3 固化温度和涂层厚度的影响 |
4.3.4 水性纳米涂层的力学性能 |
4.3.5 水性纳米涂层的分散性能 |
4.3.6 水性纳米涂层的防腐性能 |
4.3.7 水性纳米涂层的耐介质性 |
4.3.8 水性纳米涂层的耐盐雾测试 |
4.4 本章小结 |
4.5 参考文献 |
结果与展望 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(6)不锈钢表面聚苯胺涂层的制备及其防腐蚀性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 聚苯胺 |
1.2.1 聚苯胺概述 |
1.2.2 聚苯胺的合成方法 |
1.2.3 聚苯胺的防腐蚀机理 |
1.3 聚苯胺及其复合材料在防腐蚀领域中的应用 |
1.3.1 与传统涂料共混 |
1.3.2 聚苯胺与金属氧化物纳米粒子混合 |
1.3.3 聚苯胺与无机纳米粒子混合 |
1.3.4 聚苯胺与聚合物复合 |
1.3.5 聚苯胺电聚合作为底漆 |
1.4 电泳涂装 |
1.5 本课题的提出、研究内容及意义 |
第二章 涂覆法制备聚苯胺涂层的防腐蚀性能研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验药品及设备 |
2.2.2 聚苯胺材料的合成 |
2.2.3 聚苯胺涂层的制备 |
2.2.4 动电位极化曲线测试 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 盐酸掺杂聚苯胺涂层的防腐蚀性能 |
2.3.2 柠檬酸掺杂聚苯胺涂层的防腐蚀性能 |
2.4 本章小结 |
第三章 电聚合柠檬酸掺杂聚苯胺涂层的制备及防腐蚀性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验药品及仪器 |
3.2.2 柠檬酸掺杂聚苯胺涂层的制备 |
3.3 测试与表征 |
3.3.1 动电位极化曲线 |
3.3.2 电化学阻抗图谱 |
3.4 结果与讨论 |
3.4.1 柠檬酸浓度的影响 |
3.4.2 苯胺浓度的影响 |
3.4.3 扫描速率的影响 |
3.4.4 循环次数的影响 |
3.4.5 长期浸泡实验结果分析 |
3.5 本章小结 |
第四章 电泳涂装法制备盐酸掺杂聚苯胺防腐蚀涂层 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验药品及仪器 |
4.2.2 盐酸掺杂聚苯胺颗粒的合成及聚苯胺涂装电解液的制备 |
4.2.3 聚苯胺涂层的制备 |
4.3 测试与表征 |
4.3.1 紫外分析 |
4.3.2 傅里叶变换红外 |
4.3.3 动电位极化曲线 |
4.3.4 电化学交流阻抗谱 |
4.4 结果与讨论 |
4.4.1 红外与紫外光谱 |
4.4.2 过硫酸铵加入量的影响 |
4.4.3 pH的影响 |
4.4.4 聚苯胺电泳涂装电解液合成时间的影响 |
4.4.5 涂装电流及涂装时间的影响 |
4.4.6 长期浸泡实验结果分析 |
4.5 本章小节 |
第五章 电泳涂装法制备柠檬酸掺杂聚苯胺防腐涂层 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 实验药品及仪器 |
5.2.2 柠檬酸掺杂聚苯胺的合成及电泳涂装电解液的制备 |
5.2.3 聚苯胺涂层的制备 |
5.3 测试与表征 |
5.3.1 红外光谱 |
5.3.2 动电位极化曲线 |
5.3.3 电化学阻抗图谱 |
5.4 结果与讨论 |
5.4.1 红外光谱分析 |
5.4.2 柠檬酸掺杂聚苯胺电泳涂装电解液合成时间的影响 |
5.4.3 电泳涂装电流和时间的影响 |
5.4.4 聚苯胺涂层长期浸泡性能研究 |
5.5 防腐蚀机理猜想 |
5.6 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士期间发表论文 |
致谢 |
(7)基于二维层状结构材料的纳米复合物制备及其在腐蚀防护中的应用(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 金属腐蚀机理 |
1.2 金属防护 |
1.2.1 金属防护措施及其机理 |
1.2.2 常见防腐涂层种类 |
1.2.2.1 环氧树脂聚合物 |
1.2.2.2 聚二甲基硅氧烷型聚合物 |
1.2.3 防腐涂层的失效过程 |
1.2.4 防腐涂层保护能力的评估方法 |
1.2.5 功能防腐涂料的研究进展 |
1.2.5.1 活性剂载体的功能化 |
1.2.5.2 修饰聚合物的功能化 |
1.3 二维纳米材料的研究 |
1.3.1 石墨烯的简介 |
1.3.2 石墨烯的合成 |
1.3.3 石墨烯纳米材料的应用 |
1.3.3.1 能源材料 |
1.3.3.2 水分离 |
1.3.3.3 生物传感与医学 |
1.3.3.4 绿色化学与环境 |
1.3.3.5 金属防腐与防护 |
1.3.4 MoS_2的简介 |
1.4 本课题的主要研究内容 |
第二章 还原的氧化石墨烯-疏水离子液体复合物改性环氧树脂涂层的耐腐蚀性研究 |
2.1 实验部分 |
2.1.1 仪器与试剂 |
2.1.2 材料制备 |
2.1.3 电化学测试 |
2.2 结果与讨论 |
2.2.1 材料的组成与形貌 |
2.2.2 IL含量对涂料耐腐蚀性的影响 |
2.2.3 电化学阻抗测试 |
2.2.4 极化曲线测试 |
2.2.5 接触角测试 |
2.2.6 加速腐蚀实验 |
2.3 本章小结 |
第三章 基于3D氧化石墨烯的疏水复合涂层的制备与性能研究 |
3.1 实验部分 |
3.1.1 试剂与仪器 |
3.1.2 材料的制备 |
3.2 结果与讨论 |
3.2.1 材料的组成与形貌 |
3.2.2 材料的热重分析 |
3.2.3 接触角测试 |
3.2.4 CGO@SiO_2-FAS含量对涂层疏水性的影响 |
3.2.5 极化曲线测试 |
3.2.6 电化学阻抗测试 |
3.3 本章小结 |
第四章 新型二硫化钼/羧基化苯胺三聚体纳米复合材料的制备及防腐性能的研究 |
4.1 实验部分 |
4.1.1 试剂与仪器 |
4.1.2 材料的制备 |
4.2 结果与讨论 |
4.2.1 材料的组成与形貌 |
4.2.2 电化学测试与接触角测试 |
4.3 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间发表的论文目录 |
(8)新型石墨烯基纳米材料及复合物的制备、改性与应用研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
英文摘要 |
1 绪论 |
1.1 研究的背景及意义 |
1.1.1 课题研究背景 |
1.1.2 课题研究意义 |
1.2 国内外研究进展概况 |
1.2.1 石墨烯主要制备方法 |
1.2.2 石墨烯在水凝胶领域的研究进展 |
1.2.3 石墨烯在腐蚀防护领域的研究进展 |
1.2.4 石墨烯在分子晶体领域的研究进展 |
1.3 石墨烯基复合水凝胶材料的制备与应用 |
1.3.1 石墨烯基复合水凝胶材料的特点 |
1.3.2 石墨烯基复合水凝胶材料的制备方法 |
1.3.3 石墨烯基复合水凝胶材料的应用领域 |
1.4 石墨烯基复合材料在腐蚀防护领域的应用 |
1.4.1 钢材腐蚀现状 |
1.4.2 钢材腐蚀防护方法 |
1.4.3 石墨烯基复合材料在钢材腐蚀防护中的主要作用机理 |
1.5 石墨烯片层材料在分子晶体领域的应用 |
1.5.1 分子晶体的性质 |
1.5.2 石墨烯片层材料在分子晶体中的作用机理 |
1.6 本文研究内容 |
2 实验试剂、设备及表征原理 |
2.1 实验试剂与仪器 |
2.2 材料形貌、结构表征 |
2.2.1 傅里叶红外光谱分析(FT-IR) |
2.2.2 扫描电子显微镜分析(SEM) |
2.2.3 透射电子显微镜分析(TEM) |
2.2.4 接触角测试 |
2.3 电化学特性测试 |
2.3.1 三电极体系测试 |
2.3.2 开路电位(OCP)测试 |
2.3.3 交流阻抗(EIS)测试 |
2.3.4 极化曲线(Tafel)测试 |
3 氧化石墨烯基新型纳米复合水凝胶的制备及性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 氧化石墨烯基复合水凝胶制备方法 |
3.2.1 用于药物控制缓释过程的氧化石墨烯基复合水凝胶 |
3.2.2 用于水污染处理中吸附过程的氧化石墨烯基复合水凝胶 |
3.2.3 用于不同环境下染料吸附过程的氧化石墨烯基复合水凝胶 |
3.2.4 用于储能材料与设备的的氧化石墨烯基复合水凝胶 |
3.2.5 其他应用领域的的氧化石墨烯基复合水凝胶 |
3.3 GO-SPAN-PVA新型纳米复合水凝胶的制备与性能研究 |
3.3.1 GO-SPAN-PVA新型纳米复合水凝胶的制备 |
3.3.2 GO-SPAN-PVA新型纳米复合水凝胶的机械性能与含水量测试 |
3.3.3 GO-SPAN-PVA新型纳米复合水凝胶对重金属离子与染料的吸附测试 |
3.3.4 GO-SPAN-PVA新型纳米复合水凝胶脱附和可再生吸附研究 |
3.4 本章小结 |
4 氧化石墨烯基新型复合材料的制备及腐蚀防护性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验概况 |
4.2.2 实验流程 |
4.3 电化学防腐蚀测试 |
4.4 GO-SAT复合物的表征 |
4.4.1 GO-SAT复合物的物性分析 |
4.4.2 GO-SAT复合物的形貌分析 |
4.5 电化学测试数据分析 |
4.5.1 不同添加物在腐蚀防护涂层中的电化学测试结果 |
4.5.2 不同添加物在腐蚀防护涂层中的等效电路分析 |
4.5.3 不同添加量的GO-SAT复合材料在腐蚀防护涂层中的的电化学测试结果 |
4.6 腐蚀防护涂层接触角测试与分析 |
4.7 腐蚀防护涂层下Q235 钢电极电化学测试后的可视化结果 |
4.8 腐蚀防护涂层中GO-SAT复合材料作用机理分析 |
4.9 本章小结 |
5 还原氧化石墨烯基新型复合材料的制备及腐蚀防护性能研究 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 实验概况 |
5.2.2 实验流程 |
5.2.3 还原氧化石墨烯基新型复合涂层的制备 |
5.2.4 还原氧化石墨烯基新型复合涂层的电化学防腐蚀测试 |
5.3 实验结果与分析讨论 |
5.3.1 还原氧化石墨烯基新型复合物的表征 |
5.3.2 还原氧化石墨烯基新型复合涂层的电化学测试数据结果分析 |
5.3.3 还原氧化石墨烯基新型复合涂层的电化学等效电路分析 |
5.4 还原氧化石墨烯基新型复合涂层中VTA-rGO材料腐蚀防护机理分析 |
5.5 本章小结 |
6 石墨烯片层材料对分子晶体保护作用的研究 |
6.1 引言 |
6.2 分子晶体简介 |
6.2.1 分子晶体的种类 |
6.2.2 分子晶体的研究现状 |
6.2.3 分子晶体的培养 |
6.2.4 分子晶体的培养结果分析 |
6.3 石墨烯对pyranine晶体保护作用的研究 |
6.3.1 石墨烯转移(graphene transfer)过程 |
6.3.2 pyranine晶体简介 |
6.3.3 实验过程 |
6.3.4 实验结果与分析讨论 |
6.4 本章小结 |
7 石墨烯片层材料对金纳米粒子(Au NP)保护作用的探索 |
7.1 引言 |
7.2 金纳米粒子简介 |
7.2.1 金纳米粒子的性质与应用发展 |
7.2.2 以金纳米粒子为免疫标记对生物医药的快速检测 |
7.2.3 以金纳米粒子为免疫标记对食品安全的快速检测 |
7.3 实验概况 |
7.4 实验流程 |
7.5 实验结果与分析讨论 |
7.6 本章小结 |
8 结论与展望 |
8.1 全文主要结论 |
8.2 论文的创新点 |
8.3 工作展望 |
参考文献 |
附录 |
A.作者在攻读博士学位期间发表的论文目录 |
B.作者在攻读博士学位期间参加的科研项目 |
C.学位论文数据集 |
致谢 |
(9)不锈钢表面导电聚合物涂层的制备及防腐蚀机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 防腐蚀涂层 |
1.2.1 防腐蚀涂层的分类 |
1.2.2 防腐蚀机理 |
1.3 导电聚合物 |
1.3.1 导电机理与合成方法 |
1.3.2 导电聚合物涂层防腐蚀机理 |
1.3.3 聚苯胺防腐蚀涂层 |
1.3.4 聚吡咯防腐蚀涂层 |
1.4 质子交换膜燃料电池 |
1.4.1 概述 |
1.4.2 双极板 |
1.4.3 不锈钢双极板表面导电聚合物防腐蚀涂层研究进展 |
1.5 本论文研究内容和思路 |
参考文献 |
第二章 涂层的制备及样品分析测试方法 |
2.1 实验原材料、试剂和仪器设备 |
2.1.1 实验主要原料和试剂 |
2.1.2 实验主要仪器设备 |
2.2 涂层的制备 |
2.2.1 不锈钢基底预处理 |
2.2.2 导电聚合物涂层的制备 |
2.3 表征及测试 |
2.3.1 样品形貌测试 |
2.3.2 样品成分及结构测试 |
2.3.3 样品亲疏水性测试 |
2.3.4 涂层附着力测试 |
2.3.5 涂层保护下不锈钢双极板接触电阻测试 |
2.3.6 电化学性能测试 |
2.3.7 溶出金属离子浓度测试 |
2.4 本章小结 |
参考文献 |
第三章 聚苯胺-氢氧化镍复合涂层对不锈钢在中性盐环境中的腐蚀防护 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 涂层的制备 |
3.2.2 涂层的组成与结构表征及防腐蚀性能测试 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 PANI与Ni(OH)_2的沉积过程 |
3.3.2 涂层的成分、结构与形貌 |
3.3.3 涂层体系的电化学性能 |
3.3.4 服役之后涂层体系的表面及界面 |
3.3.5 PANI-Ni(OH)_2涂层防腐蚀机理分析 |
3.4 本章小结 |
参考文献 |
第四章 樟脑磺酸掺杂的导电聚吡咯涂层对不锈钢双极板的腐蚀防护 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 涂层的制备 |
4.2.2 涂层的成分与结构表征及防腐蚀性能测试 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 涂层电沉积过程 |
4.3.2 涂层成分、结构及形貌 |
4.3.3 涂层体系的电化学性能 |
4.3.4 服役之后涂层体系的表面及界面 |
4.3.5 接触电阻 |
4.3.6 PPY-CSA涂层防腐蚀机理分析 |
4.4 本章小结 |
参考文献 |
第五章 聚吡咯-氧化石墨烯复合涂层对不锈钢双极板的腐蚀防护 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 GO的合成 |
5.2.2. 涂层的制备 |
5.2.3 涂层的成分与结构表征及防腐蚀性能测试 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 涂层的电沉积过程 |
5.3.2 涂层的组成、结构与形貌 |
5.3.3 涂层体系的电化学性能 |
5.3.4 服役之后涂层体系表面及界面 |
5.3.5 PPY-GO复合涂层防腐蚀机理分析 |
5.4 本章小结 |
参考文献 |
第六章 聚吡咯-氧化石墨烯/樟脑磺酸掺杂聚吡咯复合涂层对不锈钢双极板的腐蚀防护 |
6.1 引言 |
6.2 实验部分 |
6.2.1 涂层的制备 |
6.2.2 涂层的成分与结构表征及防腐蚀性能测试 |
6.3 结果与讨论 |
6.3.1 涂层的成分、结构与形貌 |
6.3.3 涂层体系的电化学性能 |
6.3.5 PPY-GO/PPY-CSA复合涂层防腐蚀机理分析 |
6.4 本章小结 |
参考文献 |
第七章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
攻读博士期间的研究成果 |
致谢 |
(10)聚苯胺纳米材料的深度电解法制备及其在超级电容器、防腐涂层的应用(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 文献综述 |
1.1 导电聚合物 |
1.1.1 导电聚合物的结构 |
1.1.2 导电聚合物的掺杂及导电特性 |
1.1.3 导电聚合物的制备 |
1.1.4 导电聚合物的性质和应用 |
1.2 聚苯胺 |
1.2.1 聚苯胺的分子结构 |
1.2.2 聚苯胺的掺杂及导电机理 |
1.2.3 聚苯胺的氧化聚合机理 |
1.3 聚苯胺纳米材料 |
1.3.1 化学法 |
1.3.2 电化学法 |
1.4 含苯胺废水的危害以及处理 |
1.4.1 处理方法 |
1.4.2 聚苯胺纳米材料生产废液的特点 |
1.5 规模化生产一维聚苯胺纳米材料的方法分析 |
1.5.1 硬模板法 |
1.5.2 软模板法 |
1.5.3 界面聚合法 |
1.5.4 稀溶液聚合 |
1.5.5 快速混合法 |
1.5.6 电化学聚合 |
1.5.7 小结 |
1.6 超级电容器 |
1.6.1 超级电容器电极材料 |
1.6.2 聚苯胺超级电容器电极材料 |
1.6.3 超级电容器电极材料性能实验评价 |
1.7 金属的腐蚀与保护 |
1.7.1 金属的腐蚀与危害 |
1.7.2 腐蚀机理 |
1.7.3 金属的防护方法 |
1.7.4 导电聚合物在金属防护中的应用 |
1.8 本文的主要研究内容 |
第2章 深度电解法制备聚苯胺以及副反应的研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验材料 |
2.2.2 实验仪器 |
2.2.3 聚苯胺电化学深度电解生产 |
2.2.4 电极形状改造以及放大生产 |
2.2.5 副产物HQ和BQ对聚苯胺的影响 |
2.2.6 聚苯胺以及使用过的电解液的表征 |
2.2.7 苯胺与苯醌共聚低聚体(CAB)的制备与表征 |
2.3 使用过的电解液的成分 |
2.3.1 定性分析使用过的电解液成分 |
2.3.2 定量分析使用过的电解液成分 |
2.4 聚苯胺生产过程的副反应以及副产物 |
2.5 聚苯胺深度电解生产的产品变化 |
2.5.1 副产物BQ和HQ对聚苯胺形貌的影响 |
2.5.2 聚苯胺深度电解生产的产品形貌变化 |
2.6 电极放大 |
2.7 本章小结 |
第3章 电化学法生产聚苯胺电解液的处理回用 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验材料 |
3.2.2 实验仪器 |
3.2.3 使用过的电解液的制备 |
3.2.4 处理和回用使用过的电解液 |
3.2.5 聚苯胺制备 |
3.2.6 聚苯胺产品表征以及电解液回收处理效果表征 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 萃取法处理、回用电解液 |
3.3.2 静置法处理、回用电解液 |
3.4 本章小结 |
第4章 再生、回用电解液聚合聚苯胺在超级电容器电极材料上的应用 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验材料 |
4.2.2 实验仪器 |
4.2.3 制备聚苯胺以及聚苯胺电极 |
4.2.4 聚苯胺产品表征以及电解液处理、回收效果表征 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 副产物对聚苯胺产品比电容的影响 |
4.3.2 深度电解合成聚苯胺的比电容 |
4.4 小结 |
第5章 深度电解聚合苯胺及其产物在防腐涂层中的应用 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 实验材料 |
5.2.2 实验仪器 |
5.2.3 聚苯胺的制备 |
5.2.4 聚苯胺/环氧树脂防腐涂层的制备 |
5.2.5 聚苯胺、聚苯胺/环氧树脂防腐涂层表征 |
5.2.6 交流阻抗实验数据分析 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 副产物HQ和BQ对聚苯胺/环氧树脂防腐涂层防护性能的影响 |
5.3.2 副产物HQ/BQ对聚苯胺/环氧树脂防腐涂层机械性能的影响 |
5.3.3 苯胺的深度电化学聚合及聚苯胺/环氧树脂防腐涂层的防护性能 |
5.4 小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
发表论文和科研情况说明 |
致谢 |
四、聚苯胺在腐蚀防护中的应用(论文参考文献)
- [1]聚苯胺改性硫化钼/环氧复合涂层的可控制备及其防腐性能研究[D]. 刘小平. 重庆工商大学, 2021(08)
- [2]石墨烯拓扑结构调控及其对涂层防腐性能影响[D]. 杨琰嘉. 大连理工大学, 2021(01)
- [3]不同酸掺杂聚苯胺的制备及其在环氧防腐涂料的应用研究[D]. 姚尹超. 广西大学, 2020
- [4]水滑石基功能化缓蚀-涂层防护体系构建和机制研究[D]. 刘昂. 中国科学院大学(中国科学院海洋研究所), 2020
- [5]PANI/CNT纳米复合材料的制备及其在水性涂料中的应用[D]. 芮敏. 扬州大学, 2020(04)
- [6]不锈钢表面聚苯胺涂层的制备及其防腐蚀性能研究[D]. 孙友庆. 天津工业大学, 2020(02)
- [7]基于二维层状结构材料的纳米复合物制备及其在腐蚀防护中的应用[D]. 李泽珊. 青岛科技大学, 2019(12)
- [8]新型石墨烯基纳米材料及复合物的制备、改性与应用研究[D]. 卢浩. 重庆大学, 2019(01)
- [9]不锈钢表面导电聚合物涂层的制备及防腐蚀机理研究[D]. 蒋莉. 南京大学, 2019(01)
- [10]聚苯胺纳米材料的深度电解法制备及其在超级电容器、防腐涂层的应用[D]. 吴颖. 天津大学, 2019(06)