Nghiên cứu tổng hợp màng polypyrol trên nền thép CT3 bằng phương pháp oxi hóa điện hóa pyrol và khả năng chống ăn mòn kim loại của màng polypyrol

Bài báo trình bày kết quả nghiên cứu tổng hợp màng PPy trên điện cực thép CT3 bằng phương pháp oxi hóa anôt pyrol và khả năng chống ăn mòn kim loại của lớp màng polypyrol tạo thành.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu tổng hợp màng polypyrol trên nền thép CT3 bằng phương pháp oxi hóa điện hóa pyrol và khả năng chống ăn mòn kim loại của màng polypyrolT¹p chÝ Hãa häc, T. 44 (3), Tr. 284 - 289, 2006 Nghiªn cøu tæng hîp mµng polypyrol trªn nÒn thÐp CT3 b»ng ph ¬ng ph¸p oxi hãa ®iÖn hãa pyrol vµ kh¶ n¨ng chèng ¨n mßn kim lo¹i cña mµng polypyrol §Õn Tßa so¹n 21-4-2005 Lª Tù H¶i Khoa Hãa häc, §¹i häc S$ ph¹m §& N½ng Summary Electrochemical oxidation of pyrrole on CT3 steel electrode to form polypyrrole film has been studied by cyclic voltammetry technique and constant current density electrolysis. The results of polarization curves showed that CT3 steel is passived in H2C2O4 solution and the electrochemical oxidation of pyrrole occurs at +0.7 ÷ +1.2 V (SCE). Smooth, black, well adhering polypyrrole films were obtained in oxalic acid solution under constant current density condition. The deposited films were characterized by conductivity, infrared spectroscopy and scanning electron microscopy. Polypyrrol films exhibit very good protection against corrrosion in NaCl 3.5% solution. I - §Æt vÊn ®Ò pyrol v$ kh¶ n¨ng chèng ¨n mßn kim lo¹i cña líp m$ng polypyrol t¹o th$nh. Trong nh÷ng n¨m gÇn ®©y, viÖc nghiªn cøutæng hîp polyme dÉn ®iÖn ®îc nhiÒu nh$ khoa II - Ph ¬ng ph¸p nghiªn cøuhäc trªn thÕ giíi quan t©m do bëi c¸c tÝnh chÊtc¬ häc, kh¶ n¨ng dÉn ®iÖn v$ øng dông réng r4i C¸c hãa chÊt sö dông trong nghiªn cøu gåm:cña chóng [1, 2]. pyrol, H2SO4, HNO3, H2C2O4, KClO4, NaCl, Polypyrol (PPy) l$ mét polyme dÉn ®iÖn NaOH, Na2CO3 v$ gelatin cã møc ®é tinh khiÕt®îc sö dông l$m sensor hãa häc, thiÕt bÞ ®iÖn ph©n tÝch. Dung m«i ®Ó pha dung dÞch l$ níctö, c¸c ®iÖn cùc trong vi pin v$ l$m chÊt kÝch cÊt hai lÇn.ho¹t trong dîc phÈm [3, 4]. Ngo$i ra, PPy cßn ThiÕt bÞ potentiostat PGS-HH1B kÕt nèi víi®îc sö dông l$m vËt liÖu m$ng ®Ó chèng ¨n m¸y tÝnh ®îc sö dông trong c¸c phÐp ®o ®êngmßn kim lo¹i [5, 6]. cong dßng-thÕ tuÇn ho$n (cyclic voltammetry) B»ng ph¬ng ph¸p oxi hãa ®iÖn hãa pyrol, ®Ó nghiªn cøu tÝnh chÊt thô ®éng cña thÐp CT3PPy ®4 ®îc tæng hîp trªn c¸c ®iÖn cùc an«t tr¬ trong c¸c dung dÞch.ë ®iÒu kiÖn nhiÖt ®é v$ ¸p suÊt thêng. Tuy PhÐp ®o dßng-thÕ ®îc tiÕn h$nh trong b×nhnhiªn, viÖc tæng hîp PPy trªn ®iÖn cùc an«t hßa ®o 3 ®iÖn cùc. §iÖn cùc so s¸nh l$ calomen b4otan bÞ h¹n chÕ bëi qu¸ tr×nh hßa tan kim lo¹i. hßa (SCE). §iÖn cùc phô l$ ®©y dÉn Pt. §iÖn cùc Trong c«ng tr×nh n$y, chóng t«i tr×nh b$y l$m viÖc l$ thÐp CT3.kÕt qu¶ nghiªn cøu tæng hîp m$ng PPy trªn ®iÖn Tríc mçi phÐp ®o, bÒ mÆt ®iÖn cùc ®îccùc thÐp CT3 b»ng ph¬ng ph¸p oxi hãa an«t tÈy c¬ häc b»ng giÊy nh¸m SiC (1500 v$ 1200);284tÈy mì trong dung dÞch NaOH, Na2CO3 ë 55oC - 1. Kh¶o s¸t sù thô ®éng thÐp CT360oC v$ röa l¹i b»ng níc cÊt. TiÕn h$nh quÐt cyclic voltammetry ®iÖn cùc §Ó tæng hîp m$ng PPy, chóng t«i tiÕn h$nh thÐp CT3 trong c¸c dung dÞch ®iÖn ly HNO3®iÖn ph©n dung dÞch nghiªn cøu trªn thiÕt bÞ 0,1M, H2SO4 0,1 M, H2C2O4 0,1 M, KClO4 0,1®iÖn ph©n ANA-2 ë ®iÒu kiÖn mËt ®é dßng M trong kho¶ng thÕ tõ -0,7 V ÷ +2,0 V, víi tèckh«ng ®æi, nhiÖt ®é thêng. ®é quÐt thÕ 20 mV/s. §iÖn trë m$ng PPy ®îc ®o b»ng thiÕt bÞSanwa YX-960TR. CÊu tróc cña PPy v$ ¶nh tÕ C¸c kÕt qu¶ thu ®îc cho thÊy, trong kho¶ngvi m$ng PPy t¹o th$nh trªn thÐp CT3 ®îc kh¶o thÕ 0,0V ÷ +1,5 V thÐp CT3 kh«ng bÞ thô ®éngs¸t b»ng ph¬ng ph¸p phæ hång ngo¹i v$ kÝnh trong c¸c dung dÞch HNO3 0,1 M, H2SO4 0,1 M,hiÓn vi ®iÖn tö quÐt. KClO4 0,1 M (h×nh 1); cßn trong dung dÞch H2C2O4 0,1 M thÐp CT3 bÞ thô ®éng trong III - KÕt qu¶ v% th¶o luËn kho¶ng thÕ +0,6 V ÷ +1,5 V (h×nh 2).i, mA/cm2 i, mA/cm2 2 1 3 Potentia, V Potentia, V H×nh 1: §êng cong dßng - thÕ cña ®iÖn cùc H×nh 2: §êng cong dßng - thÕ cña ®iÖn cùcthÐp CT3 trong c¸c dung dÞch: (1) H2SO4 0,1 M, thÐp CT3 trong dung dÞch H2C2O4 0,1 M (2) HNO3 0,1 M, (3) KClO4 0,1 M Do ®ã, H2C2O4 ®îc chän l$m chÊt ®iÖn ly trªn ®êng cong dßng - thÕ xuÊt hiÖn thªm métcho qu¸ tr×nh tæng hîp líp m$ng PPy trªn nÒn pic oxi hãa, m$ pic n$y kh«ng cã trong ®êngthÐp CT3. cong dßng-thÕ cña dung dÞch chØ chøa H2C2O4 (h×nh 2). Nh vËy, cã x¶y ra ph¶n øng oxi hãa2. ¶nh h ëng cña nång ®é H2C2O4 ®Õn qu¸ pyrol trªn ®iÖn cùc thÐp CT3 (+0,7V ÷ +1,2 V) tr×nh oxi hãa pyrol trªn nÒn thÐp CT3 trong sù cã mÆt cña chÊt ®iÖn ly H2C2O4. ¶nh hëng cña nång ®é H2C2O4 ®Õn qu¸ Pic oxi hãa pyrol trong dung dÞch H2C2O4tr×nh oxi hãa pyrol trªn nÒn thÐp CT3 ®îc ®a 0,05 M v$ 0,75 M thÊp h¬n so víi dung dÞchra ë h×nh 3. H2C2O4 0,1 M v$ 0,2 M. §iÒu n$y chøng tá, ë c¶ 4 trêng hîp kh¶o s¸t trªn, bÒ mÆt ®iÖn ph¶n øng oxi hãa pyrol trong dung dÞch H2C2O4cùc thÐp CT3 ®Òu cã p ...