مواد و ساخت پیشرفته

پوشش اپوکسی یک ماده بادوام و محافظ است که برای جلوگیری از تخریب سطح بیرونی مخازن فولاد کربنی استفاده می­شود. پوشش­ های اپوکسی در برابر سایش، تلاطم، مواد شیمیایی خشن و دماهای شدید مقاومت بالایی دارند. به کمک تلاش‌های بسیاری که در این زمینه صورت گرفته است، نانو ظروف مختلفی مانند سیلیس، گرافن، و هیدروکسیدهای دو لایه‌ای در پوشش‌های فیزیکی گنجانده شده‌اند که دوام بهتر و مقاومت برتر در برابر محیط های خورنده را نشان می‌دهند. با توجه به اهمیت حیاتی اکسیژن برای تکامل خوردگی، از بین بردن خوردگی از طریق کاهش اکسیژن در پوشش‌ها یک استراتژی امیدوارکننده است.

در یک کار تحقیقاتی جدید، یک مفهوم ضد خوردگی نانوکاتالیستی جدید برای طراحی پوشش جدید با مقاومت در برابر خوردگی برجسته پیشنهاد شده است. متفاوت از سد غیرفعال پوشش­ های سنتی و خود ترمیم­شونده پس از خوردگی پوشش­های بازخورد محرکی که هم اکنون رایج هستند، چنین پوششی می­تواند به طور خود به خود اکسیژن منتشر شده داخلی را از بین ببرد و تا حد زیادی روند خوردگی را سرکوب کند. به عنوان اثبات مفهوم، الکتروکاتالیست تک­اتمی Fe-N-C با مکان­های فعال FeN4 جدا شده، با یک روش کربن‌سازی محدود ساده سنتز می‌شود، که عملکرد عالی کاهش اکسیژن را نشان می‌دهد (E1/2=0.902 V). در پوشش کامپوزیت، Fe-N-C پراکنده شده به طور یکنواخت، عیوب پوشش را جبران می­کند و به عنوان جاذب اکسیژن عمل می­کند، که می­تواند به طور فعال اکسیژن محیط را جذب و مصرف کند، در نتیجه از نفوذ اکسیژن به سطح زیرلایه فلزی جلوگیری می­کند، سهم اکسیژن در خوردگی را حذف می­کند و به طور قابل توجهی باعث افزایش عملکرد ضد خوردگی پوشش اپوکسی می­شود. در نتیجه از دریافت اکسیژن جدید به بستر فلزی جلوگیری می­کند، در حالی که خاصیت ضد خوردگی فعال را به پوشش می­دهد.

منبع:

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0021979722020823