N-Metylanilinlà một hợp chất hữu cơ đóng vai trò là chất trung gian quan trọng trong tổng hợp hữu cơ, chất hấp thụ axit và dung môi. Các nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng nó có thể được sử dụng để tạo thành lớp phủ composite điện hóa trên bề mặt đồng.
Sự phá hủy màng thụ động trên bề mặt đồng làm giảm tuổi thọ của các thiết bị liên quan
Hợp kim đồng được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực sản xuất như trao đổi nhiệt công nghiệp và lắp ráp thiết bị điện tử do tính dẻo và tính dẫn nhiệt/điện tốt. Tuy nhiên, môi trường khắc nghiệt (như môi trường chứa Cl) sẽ phá hủy màng thụ động trên bề mặt đồng và sau đó ăn mòn nền kim loại, đe dọa nghiêm trọng đến hiệu suất hoạt động và tuổi thọ của các cơ sở liên quan. Tệ hơn nữa, việc thả các loài đồng và/hoặc đồng vào hệ sinh thái cũng gây ra vấn đề sinh học nghiêm trọng đe dọa an ninh môi trường. Quá trình polyme hóa điện hóa (ECP) có thể tạo thành một lớp polyme dẫn điện mỏng tại chỗ trên bề mặt kim loại và tạo ra sự bảo vệ tuyệt vời trên bề mặt thông qua bảo vệ anốt và che chắn vật lý. Trong trường hợp bình thường, bề mặt kim loại hoạt động phải trải qua bước thụ động trước khi hình thành lớp phủ điện di thông qua ECP để cung cấp giao diện ổn định, điều này gián tiếp hạn chế lợi thế hoạt động và tạo ra tại chỗ của ECP.
Gần đây, polyme dẫn điện (CP) đã thu hút sự chú ý rộng rãi trong chế tạo lớp phủ vì độ dẫn có thể điều chỉnh và hiệu quả bảo vệ cao. So với con đường hóa học thông thường để điều chế CP, chiến lược điện hóa (điện trùng hợp) thông qua quá trình oxi hóa khử các tiền chất hữu cơ thu hút sự chú ý lớn trong khoa học polyme, dẫn đến sự hình thành tại chỗ các lớp phủ bảo vệ trên nền kim loại như polyaniline (PANI) và polypyrrole (PPy). Người ta đã chứng minh rằng CP cấm thiết lập cặp điện giữa cực dương và cực âm cục bộ để bảo vệ anốt và khả năng hòa giải điện tử của chúng. Mặc dù thu được một số lợi ích trong việc ức chế ăn mòn, lớp phủ điện hóa nguyên sơ cũng gặp phải một số hạn chế nhất định như cấu trúc xốp, độ ổn định kích thước kém và tính toàn vẹn cơ học thấp. Ngoài ra, những thành tựu gần đây đã chứng minh rằng lớp phủ dẫn điện nguyên sơ khó có thể bảo vệ lâu dài cho kim loại trong môi trường ăn mòn. Ngược lại, nhu cầu nâng cao độ bền của lớp phủ được sử dụng trong các môi trường đa dạng ngày càng tăng. Do đó, việc điều chỉnh CP để đảm bảo hiệu quả bảo vệ kim loại của chúng là một thách thức được cả giới học thuật và công nghiệp quan tâm.
Theo quan điểm này, Fan Baomin của Đại học Công nghệ và Kinh doanh Bắc Kinh và những người khác đã giới thiệu muối Zhidon để tạo thành lớp ECP bảo vệ lâu dài gồm poly(N-methylaniline)/natri photphat trên bề mặt đồng chỉ trong một bước, có thể đạt được hiệu quả trong- sửa chữa tại chỗ các lớp phủ bị hư hỏng; trong lý thuyết đa quy mô Trên cơ sở mô phỏng, khái niệm sử dụng quỹ đạo khuếch tán không gian và miền thời gian để đánh giá hiệu suất bảo vệ của lớp phủ được đề xuất. Dưới các tổng tương tác khác nhau (lực tĩnh điện và lực van der Waals), hành vi của các mục tiêu đánh dấu cụ thể trong lớp phủ ở các giai đoạn khác nhau được mô tả trực quan. Hành vi khuếch tán, sau đó thu được cơ chế hỏng hóc của lớp phủ trong quá trình sử dụng. Các kết quả nghiên cứu liên quan có tiêu đề Cơ chế bảo vệ lâu dài của lớp phủ điện phân một bước poly(N-methylaniline)/phosphate cho đồng trong dung dịch NaCl 3,5% và đã được công bố trên tạp chí nổi tiếng thế giới "Tạp chí Hợp kim và Hợp chất".
BLOOM Tech N-Methylaniline được sản xuất bằng công nghệ tiên tiến và quy trình sản xuất nghiêm ngặt, đảm bảo độ tinh khiết và tính nhất quán của nó. Điều này cho phép đạt được hiệu suất đáng tin cậy trong nhiều ứng dụng, cho dù được sử dụng trong ngành hóa chất, dược phẩm, thuốc nhuộm hay các lĩnh vực khác.
Chúng tôi ưu tiên sự an toàn của sản phẩm. N-Methylaniline của chúng tôi trải qua quá trình kiểm tra nghiêm ngặt để đảm bảo đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn cao nhất, giảm thiểu mọi rủi ro tiềm ẩn liên quan đến việc sử dụng.
 |
 |
Cơ chế bảo vệ lâu dài của poly(N-methylaniline)/phosphate Chất phủ điện phân một bước cho đồng trong dung dịch NaCl 3,5%
Thông qua quy trình pha tạp ion dễ vận hành về mặt điện hóa, các hàm lượng natri photphat khác nhau (1 mM, 5mM, 10 mM) được pha tạp vào dung dịch N-methylaniline và poly(N-methylaniline) được hình thành tại chỗ trên bề mặt đồng trong một bước. lớp phủ tổng hợp điện phân anilin)/natri photphat. Bằng cách đánh giá các đặc tính vật lý như mật độ, độ dẫn điện và cường độ bám dính, quy trình chuẩn bị tối ưu sẽ được làm rõ và sử dụng làm mục tiêu cho nghiên cứu và phân tích tiếp theo.
Việc phân tích hình thái và điện hóa của lớp phủ sau khi ngâm trong dung dịch NaCl 3,5% trong các khoảng thời gian khác nhau đã được tiến hành. Phân tích hình thái cho thấy lớp phủ hỗn hợp PNMA-5P vẫn duy trì hình thái ban đầu sau khi ngâm trong 30 ngày và vẫn có độ ổn định và tính kỵ nước tốt, do đó làm giảm hiệu quả nồng độ các ion đồng giải phóng vào dung dịch khối. Các thử nghiệm điện hóa cho thấy photphat pha tạp có thể duy trì khả năng bảo vệ anốt của lớp PNMA, ngăn chặn các chất ăn mòn xâm nhập vào lớp đồng và ổn định mật độ dòng ăn mòn ở mức thấp hơn. Hơn nữa, điện trở truyền điện tích của mẫu được phủ PNMA-5P làm tăng đáng kể khả năng trung gian điện tử của bề mặt tiếp xúc đồng/lớp phủ. Lớp phủ composite có tác dụng chặn điện hóa tốt do cấu trúc dày đặc (độ xốp thấp). Phốt phát pha tạp dẫn điện để làm đặc lớp phủ, duy trì khả năng bảo vệ anốt, tăng cường hiệu ứng rào cản và cuối cùng là cải thiện khả năng chống ăn mòn của lớp nền bên dưới.
Các tính toán lý thuyết đa cấp cho thấy phốt phát ổn định giữa các chuỗi PNMA thông qua lực tĩnh điện và thúc đẩy sự lắng đọng song song của polyme trên bề mặt đồng. Quỹ đạo khuếch tán không gian và miền thời gian của các ion tại chỗ cho thấy sự khác biệt về đặc tính khuếch tán của các ion ăn mòn trong hai mô hình: các ion ăn mòn trong PNMA có quỹ đạo khuếch tán mở rộng và có xu hướng di chuyển qua lớp phủ; trong khi các ion ăn mòn tại chỗ trong lớp phủ composite có quỹ đạo khuếch tán mở rộng. Sự chuyển động của các ion bị hạn chế ở một khu vực cục bộ. Lớp phủ composite cản trở sự khuếch tán ion và làm chậm quá trình truyền ion bên trong lớp phủ, ức chế đáng kể sự ăn mòn kim loại bởi môi trường ăn mòn, phù hợp với kết quả thí nghiệm. Lớp phủ composite được hưởng lợi từ cấu trúc dày đặc, rào chắn và bảo vệ anốt tốt, mang lại sự bảo vệ lâu dài tuyệt vời cho lớp nền.
Hóa chất và giải pháp
NMA được cung cấp bởi Shaanxi BLOOM Tech Co., Ltd (Tây An, Trung Quốc), được chưng cất hai lần và giữ tối ở nhiệt độ 270 K trước khi sử dụng. Phân tích Na3PO4, NaCl, HNO3và H2VÌ THẾ4dung dịch và ethanol tuyệt đối được lấy từ Công ty Innochem (Bắc Kinh, Trung Quốc) và được sử dụng mà không cần tinh chế thêm. Tấm đồng (99,9%) được mua từ Viện Hóa chất Thiên Tân (Trung Quốc).