NGHIÊN cứu KHẢ NĂNG bảo vệ CHỐNG ăn mòn CHO THÉP CACBON của MÀNG EPOXY CHỨA NANOCOMPOZIT SILICA POLYPROL (sio2 PPy)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI
BỘ MƠN KỸ THUẬT HĨA HỌC

HỌC PHẦN: THỰC TẬP NGHỀ NGHỆP

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG BẢO VỆ CHỐNG ĂN MÒN CHO
THÉP CACBON CỦA MÀNG EPOXY CHỨA NANOCOMPOZIT
SILICA POLYPROL (SiO2 - PPy)
Người hướng dẫn: TS. Phạm Thị Năm
PGS.TS Đặng Thị Thanh Lê
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Bảo Linh

1


NỘI DUNG

Tìm hiểu vấn đề thực tập

I

II

III

Thực nghiệm và kết quả

Kết luận và hướng nghiên cứu tiếp theo

2

I. Tìm hiểu vấn đề thực tập
1) Silica (SiO2)
Tên thường gọi là dioxit silic, có cấu trúc mạng lưới khơng gian ba chiều, tồn tại
dưới dạng tinh thể. Silica xốp, khó tan trong nước, khơng mùi, tương đối trơ về
mặt hóa học, có khả năng hấp phụ cao do có diện tích bề mặt lớn.
2) Pyrol (C4H4NH)
Cơng thức cấu tạo:
Pyrol là chất lỏng không màu, tan trong nước, để trong khơng khí Pyrol bị sẫm
màu nhanh do bị oxi hóa dưới tác dụng của nhiệt độ và ánh sáng. Khối lượng
phân tử là 67,09 đvC; tnc = 18,5oC; ts = 130,5oC.
3) Polypyrol
Công thức cấu tạo:
Polypyrol được tổng hợp từ các monome là các phân tử Pyrol. Khối lượng riêng
của PPy ~ 1.47 g/cm3.

3


II. Thực nghiệm và kết quả
1) Quy trình tổng hợp nano silica

Hình ảnh nano silica

Ảnh SEM nano silica

Nhận xét: từ ảnh SEM cho thấy nano silica có dạng hình cầu, kích thước hạt
tương đối đồng đều, khoảng từ 100 - 150 nm.

4

2) Quy trình tổng hợp nanocompozit silica/polypyrol

Hình ảnh nanocompozit
silica - polypyrol

Nhận xét: nanocompozit silica/PPy thu được có dạng bột mịn màu đen.
5


• Thành phần dung dịch tổng hợp compozit silica - polypyrol
Mẫu

SiO2

FeCl3.6H2O

Pyrol

0,05 mol FeCl3.6H2O/

1 mmol/20 ml

40ml H2O

H2O

SiO2/PPy-W

5mmol SiO2/40ml H2O

SiO2/PPy-

5mmol SiO2/40ml

0,05 mol

1 mmol/20 ml

EW

C2H5OH

FeCl3.6H2O/40 ml H2O

H2O

SiO2/PPy-E

5mmol SiO2/40ml
C2H5OH

0,05 mol
FeCl3.6H2O/40 ml
C2H5OH

1 mmol/20 ml
H2O

6


3) Kết quả
• Phương pháp hiển vi điện tử quét SEM

a)

b)

c)

d)

Ảnh SEM của PPy (b), SiO2 /PPy-W (c), SiO2 /PPy-EW (e) và SiO2 /PPy-E (e)
7


• Phổ tán xạ năng lượng tia X

Phổ EDX của SiO2 (a), PPy (b), SiO2 /PPy-W (c), SiO2 /PPy-EW (e) và SiO2 /PPy-E (e)
8


• Phổ hồng ngoại

Phổ IR của SiO2 (a), PPy (b), SiO2 /PPy-W (c), SiO2 /PPy-EW (e) và SiO2 /PPy-E (e)
9

• Đo độ dẫn điện

Giản đồ CV của PPy, SiO2 /PPy-W, SiO2 /PPy-E và SiO2 /PPy-EW
10


• Đo điện thế mạch hở
Màng epoxy có chứa nanocompozit SiO2 /PPy được phủ lên nền thép bằng máy
spincoating, màng sau khơ có chiều dày khoảng 25±2 μm.

Sự biến đổi điện thế mạch hở theo thời gian của thép cacbon phủ màng epoxy (a)
và SiO2 /PPy-Epoxy (b) trong dung dịch NaCl 3%

11


III. Kết luận và hướng nghiên cứu tiếp theo
• Kết luận
Đã tổng hợp được nano silica có dạng hình cầu, kích thước khoảng 100 - 150nm.
Đã tổng hợp được nanocompozit silica/polypyrol trong dung mơi nước, nanocompozit thu
được có dạng hình cầu, đường kính từ 50 -100nm.
Kết quả đo điện thế mạch hở theo thời gian cho thấy lớp phủ epoxy chứa nanocompozit
SiO2/PPy-W đã cải thiện đáng kể khả năng chống ăn mịn cho thép cacbon.
• Hướng nghiên cứu tiếp theo
1. Chế tạo hệ bảo vệ đa lớp ZnNiSi/ZnNi/Zn và xác định đặc trưng tính chất của hệ.
2. Tạo màng Cr(III) cho hệ bảo vệ đa lớp và xác định đặc trưng tính chất của hệ bảo vệ đa
lớp có màng Cr(III).
3. Xác định khả năng chống ăn mòn của hệ đa lớp ZnNiSi/ZnNi/Zn có và khơng có màng
Cr(III).
12