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TiO2/石墨烯复合材料的制备及其光催化性能

王昭 , 毛峰 , 黄祥平 , 黄应平 , 冯笙琴 , 易佳 , 张昌远 ,

材料科学与工程学报

本文以氧化石墨烯和钛酸丁酯为原料,利用水热法一步制备了TiO2/石墨烯复合光催化材料,研究了氧化石墨烯用量、反应温度、反应时间对TiO2/石墨烯复合材料光催化活性的影响.采用XRD,SEM,TEM和氮气吸附-脱附实验(BET)对复合光催化材料的物相、颗粒粒径、形貌及比表面积进行了表征.结果表明,本实验最佳条件是:氧化石墨烯1mg,制备温度为180℃,反应时间为16 h.产物中的TiO2为锐钛矿晶型,其平均粒径约为18 nm.复合材料的比表面积为170m./g,平均孔径为12.45 nm.在可见光照射(λ>420nm)下以TiO2/石墨烯为光催化剂对有机染料罗丹明B(Rhodamine B,RhB)进行光催化降解,其光催化活性明显高于相同条件下制备的TiO2.

关键词: 石墨烯 , 水热法 , TiO2/石墨烯 , 光催化

2,3-二巯基丁二酸对铜的缓蚀性能研究

赵红冉 , 周玉丰 , , 苏胜培 , 余海斌

表面技术 doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2015.10.014

目的:以马来酸为原料制备2,3-二巯基丁二酸(DMSA),研究DMSA对铜在0.5 mol/L NaOH溶液中的缓蚀作用。方法以马来酸为原料,通过加成、消去、加成再水解的方法制备2,3-二巯基丁二酸,利用红外光谱和质谱对其结构进行表征。通过静态腐蚀失重实验研究铜在添加不同含量 DMSA 的NaOH溶液中的腐蚀速度,采用极化曲线和交流阻抗谱技术研究铜在添加不同含量DMSA的NaOH溶液中电化学行为,并用电子扫描电镜观察铜表面腐蚀形貌。结果红外光谱和质谱结合证明,目标产物为DMSA。铜在DMSA质量浓度分别为0,2.5,5.0 g/L的NaOH溶液中的腐蚀速率分别为7.60,3.25,2.13μg/(cm2·h)。当NaOH溶液中DMSA的质量浓度为5.0 g/L时,缓蚀率可达到94.92%。结论 DMSA在铜表面的吸附能降低水分子的侵蚀,增大铜表面的腐蚀产物膜电阻和电荷转移电阻,属于阳极型缓蚀剂。

关键词: 2 ,3-二巯基丁二酸 , 硫醇 , 交流阻抗谱 , , 缓蚀剂 , 腐蚀

纳米TiO2改性的环氧树脂涂层的防腐蚀性能

, 赵霞 , 孙虎元 , 孙立娟 , 曹琨

材料保护

目前,对纳米TiO2改性环氧树脂涂层在海水中失效特性的报道较少.采用低温水热法制备了纳米TiO2,采用共混法用纳米TiO2对环氧树脂进行改性,并将改性环氧树脂涂覆于Q235碳钢表面.采用X射线衍射仪(XRD)和透射电镜(TEM)对纳米TiO2的晶型和形貌进行了表征;用交流阻抗技术(EIS)研究了改性环氧树脂涂层/碳钢体系在海水中不同浸泡时期的电化学行为.结果表明:纳米TiO2为锐钛矿型,且呈球状,直径约为20 nm,有效地增加了其与环氧树脂的接触面积,纳米TiO2可以抑制海水在环氧树脂涂层内部的扩散,增大了环氧涂层的电阻,提高了其防腐蚀性能.

关键词: 改性环氧树脂涂层 , 纳米TiO2 , 防腐蚀性能 , Q235钢

Galvalume镀层钢在青岛海域海水中的耐蚀性能

, 孙虎元 , 孙立娟 , 张宁 , 陈建敏

材料工程 doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2015.03.008

采用极化曲线测试和交流阻抗技术研究了Galvalume镀层钢在青岛海域海水中的耐蚀性能,利用电子扫描电镜对镀层表面的腐蚀产物形貌进行了分析,详细探讨了海水温度和溶解氧浓度对Galvalume镀层钢电化学腐蚀行为的影响.结果表明:温度升高,破坏了保护性腐蚀产物膜在镀层表面的吸附,促进了阳极活化反应过程.低浓度的溶解氧抑制了阴极反应,镀层的耐蚀性能提高.

关键词: Galvalume镀层钢 , 耐蚀性能 , 海水 , 温度 , 溶解氧

有机涂层/金属腐蚀无损检测技术研究进展

, 赵海超 , 顾林 , 戴雷 , 陈建敏 , 余海斌

电镀与涂饰

综述了4种有机涂层/金属体系无损检测技术(包括交流阻抗谱、X射线检测、脉冲涡流检测和超声波检测)的基本原理、使用方法和研究进展,指出了有机涂层腐蚀检测方面目前存在的问题,展望了无损检测技术的发展趋势.

关键词: 金属 , 有机涂层 , 腐蚀 , 无损检测

油田输油管线钢X65的腐蚀行为研究

, 赵霞 , 陈长伟 , 侯保荣 , 陈建敏

中国腐蚀与防护学报 doi:10.11902/1005.4537.2014.196

研究了胜利埕岛油田用X65管线钢的管内腐蚀和管外腐蚀行为.通过失重法和电化学测试手段研究了油田中油水混合物流速和油含量对X65钢输油管线钢管内腐蚀行为的影响规律.采用动电位极化曲线和电化学阻抗谱研究了X65钢在土壤渗出液中的管外腐蚀行为,并结合X射线衍射技术(XRD)和扫描电镜(SEM)技术对X65钢腐蚀产物的晶型和形貌进行了分析.结果表明:X65钢的腐蚀速率随油水混合物流速的增加而增大,当油含量为5%(质量分数)时,其腐蚀速率最大;X65钢在土壤渗出液中的自腐蚀电流密度随浸泡时间的延长而增大,表面生成的疏松腐蚀产物膜会加速阴极去极化反应.

关键词: X65管线钢 , 腐蚀行为 , 土壤渗出液 , 流速 , 油含量

海水中Zn(OH)2对镀锌钢腐蚀行为的影响

, 孙虎元 , 孙立娟 , 范汇吉 , 增文

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2013.08.010

将镀锌钢试样浸入饱和Zn(OH)2海水溶液中以模拟腐蚀环境,采用失重法、扫描电镜(SEM)、极化曲线和交流阻抗谱研究了海水中Zn(OH)2对镀锌钢腐蚀行为的影响.结果表明:电极表面上由于腐蚀产物Zn(OH)2的吸附,镀锌层的膜结构遭到破坏,随着浸泡时间的延长,镀锌钢表面发生腐蚀反应时的电荷转移电阻逐渐减小,自腐蚀电流密度逐渐增大,腐蚀产物Zn(OH)2的吸附诱导了镀锌层表面点蚀的发生.

关键词: 腐蚀产物 , 氢氧化锌 , 镀锌钢 , 海水 , 腐蚀行为

纳米二氧化钛改性环氧涂层的交流阻抗谱研究

, 赵霞 , 孙虎元 , 孙立娟 , 曹琨

电镀与涂饰

通过低温水热法制备了纳米TiO2,并采用X射线衍射仪(XRD)和透射电子显微镜(TEM)对其进行了表征.采用共混法以TiO2对环氧树脂进行改性,在碳钢基体上制备了TiO2改性环氧树脂涂层.利用交流阻抗技术(EIS)研究了纳米TiO2改性环氧树脂涂层/碳钢体系在海水中的电化学行为.结果表明,浸泡2-7 d,涂层电阻Rc变化不大;浸泡7-14d,Rc从586.3 MΩ/cm2逐渐减至426.6 MΩ/cm2;在浸泡中期(17-28 d),Rc从18.2 MΩ/cm2减小到10.2 MΩ/cm2,碳钢腐蚀反应的电荷转移电阻Rct从81.9 MΩ/cm2逐渐降低到57.2 MΩ/cm2,说明涂层的物理防护性能逐渐减弱,碳钢基体的耐蚀性能在海水侵蚀下逐渐降低;在浸泡后期(42-60 d),Rct从22.9 MΩ/cm2降低到2.84 MΩ/cm2,涂层基本失效.

关键词: 环氧涂层 , 二氧化钛 , 改性 , 海水腐蚀 , 交流阻抗谱

石墨烯掺杂水性环氧树脂的隔水和防护性能

王玉琼 , , 兆平 , 余海斌 , 陈建敏

电镀与涂饰

通过物理混合将自制的石墨烯分散液与双组分水性环氧树脂制备成石墨烯环氧树脂。用扫描电镜(SEM)考察了石墨烯在水溶液中的分散情况。通过极化曲线、交流阻抗谱和中性盐雾试验探讨了含0.5%石墨烯的E44水性环氧涂层(0.5%G-E44)在模拟海水溶液中的隔水和耐腐蚀性能并与纯环氧涂层 E44进行比较。结果表明:石墨烯在水溶液中分散良好,其在水性环氧树脂中层层叠加,形成了致密的物理隔绝层,减缓了水分子在涂层中的扩散速率,拥有较好的隔水性能。E44和0.5%G-E44涂层在浸泡初期的Fick扩散系数分别为5.56×10?9 cm2/s和1.61×10?11 cm2/s。添加石墨烯明显提高了水性环氧树脂涂层的防护效果,自腐蚀电流密度减小,涂层电阻和电荷转移电阻增大,200 h中性盐雾试验后涂膜平整,无明显腐蚀。

关键词: 水性环氧树脂 , 石墨烯 , 掺杂 , 腐蚀防护 , 电化学 , 中性盐雾试验

自乳化环氧磷酸酯聚氨酯防腐蚀涂料的制备及其耐蚀性能

丁纪恒 , , 顾林 , 赵海超 , 余海斌

材料保护

磷酸酯涂料涂层性能优良,但其传统制备工艺复杂.采用一步法通过双酚A环氧树脂E44和磷酸反应生成了环氧磷酸酯(P-E44),用三乙胺中和及水稀释制备了自乳化环氧磷酸酯乳液,再与水可分散异氰酸酯反应制备了环氧磷酸酯聚氨酯涂料,在Q235钢表面制备涂覆成膜,采用极化曲线和交流阻抗谱技术研究了环氧基团与磷酸摩尔比不同时,涂料涂层对Q235钢基体在3.5%NaCl溶液中的防护性能.结果表明:自乳化环氧磷酸酯聚氨酯对Q235钢的防护效果较好,当环氧基团和磷酸的摩尔比为3.0∶2.5时,涂层的防护性能较好.

关键词: 防腐蚀涂料 , 自乳化环氧磷酸酯 , 涂层耐蚀性 , Q235钢

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