Tóm tắt luận án Tiến sĩ Hóa học: Nghiên cứu tổng hợp và đặc trưng Nanocompozit Silica Polypyrol định hướng ứng dụng trong lớp phủ hữu cơ bảo vệ chống ăn mòn

Luận án nhằm khảo sát lựa chọn điều kiện thích hợp tổng hợp Nanocompozit Silica/Polypyrol bằng phương pháp In-situ. Tính chất và nghiên cứu khả năng ức chế ăn mòn cho thép Cacbon của Silica/Polypyrol. Lựa chọn điều kiện thích hợp tổng hợp Silica/Polypyrol pha tạp anion đối bằng phương pháp In-situ. Khả năng ức chế ăn mòn cho thép Cacbon của Nanocompozit Silica/Polypyrol-Anion đối trong lớp phủ polybutyral. Khả năng bảo vệ chống ăn mòn cho thép cacbon của lớp phủ epoxy chứa compozit SiO2/polypyrol-anion đối.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tóm tắt luận án Tiến sĩ Hóa học: Nghiên cứu tổng hợp và đặc trưng Nanocompozit Silica Polypyrol định hướng ứng dụng trong lớp phủ hữu cơ bảo vệ chống ăn mònBỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ---------------- Vũ Thị Hải Vân NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ ĐẶC TRƯNG NANOCOMPOZIT SILICA/POLYPYROL ĐỊNH HƯỚNG ỨNG DỤNG TRONG LỚP PHỦ HỮU CƠ BẢO VỆ CHỐNG ĂN MÒN Chuyên ngành: Hóa lý thuyết và Hóa lý Mã số: 9440119 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC Hà Nội – 2018Công trình được hoàn thành tại: Viện Kỹ thuật nhiệt đới – Viện Hàn lâmKhoa học và Công nghệ Việt Nam.Người hướng dẫn khoa học: 1. PGS. TS. Tô Thị Xuân Hằng 2. PGS. TS. Đinh Thị Mai ThanhPhản biện 1:.............................................................................................. ...............................................................................................Phản biện 2:............................................................................................. ................................................................................................Phản biện 3:............................................................................................ …...........................................................................................Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp Học viện họp tại................................................................................................................ vào hồi giờ ngày tháng nămCó thể tìm hiểu luận án tại thư viện:1. Thư viện quốc gia2. Thư viện Học viện Khoa học và Công nghệ.3. Thư viện Viện Kỹ thuật nhiệt đới, Viện Hàn lâm Khoa học và Côngnghệ Việt Nam. A. GIỚI THIỆU LUẬN ÁN1. Tính cấp thiết, ý nghĩa khoa học của đề tài Vật liệu nanocompozit có rất nhiều ứng dụng trong các lĩnh vực khác nhau trong đó có bảovệ chống ăn mòn kim loại. Có nhiều phương pháp bảo vệ chống ăn mòn, nhưng phương pháp đơngiản, giá thành rẻ và dễ thi công là sử dụng lớp phủ bảo vệ hữu cơ. Cromat là pigment ức chế ănmòn có hiệu quả cao trong lớp phủ hữu cơ, tuy nhiên cromat có độc tính cao, gây ung thư, vì vậycác nước trên thế giới đã dần dần loại bỏ cromat và nghiên cứu ức chế ăn mòn không độc hại đểthay thế. Khả năng ức chế ăn mòn và bảo vệ kim loại của các polyme dẫn được nghiên cứu lần đầutiên bởi Mengoli năm 1981 và DeBery năm 1985. Màng polyme dẫn hình thành trên bề mặt kimloại có độ bám dính cao và khả năng bảo vệ tốt, tuy nhiên phương pháp này có hạn chế về kíchthước vật cần bảo vệ và không cho phép thực hiện ở hiện trường, chính vì vậy các nghiên cứu gầnđây đã tập trung vào ứng dụng polyme dẫn như phụ gia ức chế ăn mòn trong lớp phủ hữu cơ. Lớpphủ này cho phép lợi dụng được các đặc tính bảo vệ chống ăn mòn của polyme dẫn và khắc phụcđược các khó khăn trong quá trình tạo màng. Các nghiên cứu này tập trung chủ yếu vào hai loạipolyme dẫn phổ biến và quan trọng nhất là polypyrrol (PPy) và polyanilin để bảo vệ chống ăn mòncho sắt/thép. So với polyanilin, PPy dẫn điện tốt trong cả môi trường axit cũng như môi trườngtrung tính, do đó có khả năng ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực khác nhau như thiết bị lưu trữnăng lượng, cảm biến sinh học, vật liệu quang điện, lớp phủ chống ăn mòn. Ngoài ra so vớipolyanilin, việc tổng hợp màng PPy trên nền kim loại ít khó khăn hơn nhờ pyrol có thế oxy hóathấp và PPy có khả năng ổn định tốt hơn. Tuy nhiên, PPy có khả năng phân tán thấp, chính vì vậyviệc kết hợp với các phụ gia nano, tạo nanocompozit đang rất được quan tâm nghiên cứu. Hạt nanosilica (SiO2) có diện tích bề mặt lớn, dễ phân tán, sử dụng nano silica còn giúp nanocompozit cókhả năng chịu được va đập; độ giãn nở cao; khả năng cách âm tốt; tính chịu ma sát - mài mòn; độnén, độ uốn dẻo và độ kéo đứt cao; tăng khả năng chống ăn mòn. Đặc tính dẫn của PPy cũng nhưkhả năng lựa chọn ion khi phản ứng oxi hóa-khử phụ thuộc rất nhiều vào bản chất của polyme cũngnhư chế độ tổng hợp. Ngoài ra, khi xuất hiện ăn mòn, PPy có khả năng trao đổi anion, chính vì vậycác ion đối pha tạp trong polyme cũng đóng vai trò quyết định tới khả năng bảo vệ chống ăn mòn.Anion với kích thước nhỏ, độ linh độ cao, sẽ dễ dàng được giải phóng khỏi mạng polyme. Trongkhi anion với kích thước lớn hơn, có thể làm giảm độ dài cầu liên kết, dẫn tới tăng độ dẫn và khảnăng hòa tan. Chính vì vậy, hướng nghiên cứu tổng hợp nanocompozit silica/polypyrol, silica/polypyrol pha tạpanion là một hướng triển vọng, có thể sử dụng các đặc tính của ưu việt của PPy, silica cũng như thành phầnanion đối. Đã có những nghiên cứu trong và ngoài nước về PPy, PPy-anion đối, PPy/oxit vô cơ, tuy nhiênchưa có nghiên cứu nào về nanocompozit silica/polypyrol cũng như silica/polypyrol pha tạp anion đối ứngdụng trong lớp phủ hữu cơ bảo vệ chống ăn mòn cho thép. Từ những nghiên cứu trên, luận án “Nghiên cứutổng hợp và đặc trưng nanocompozit silica/polypyrol định hướng ứng dụng trong lớp phủ hữu cơ bảo vệchống ăn mòn” là cần thiết, góp phần vào quá trình nghiên cứu tổng hợp cũng như định hướng ứng dụngcủa vật liệu nanocompozit silica/polypyrol trong lĩnh vực bảo vệ chống ăn mòn.2. Nội dung và mục đích nghiên cứu của luận án- Khảo sát lựa chọn điều kiện thích hợp tổng hợp nanocompozit silica/polypyrol bằng phương phápin-situ.- Đặc trưng tính chất và nghiên cứu khả năng ức chế ăn mòn cho thép cacbon của silica/polypyrol.- Khảo sát lựa chọn điều kiện thích hợp tổng hợp silica/polypyrol pha tạp anion đối bằng phươngpháp in-situ.- Đặc trưng tính chất và nghiên cứu khả năng ức chế ăn mòn cho thép cacbon của nanocompozitsilica/polypyrol-anion đối t ...