بررسی اثر ضدخوردگی بر فولاد زنگ نزن با پوشش نانولایه های تیتانیم دی‌اکسید فعال نوری تولید شده به روش الکتروشیمیایی

پژوهش های کاربردی در شیمی

مقاله 13، دوره 14، شماره 1، خرداد 1399، صفحه 137-145   

نوع مقاله: پژوهشی

نویسندگان

هانی صیاحی^{* 1}؛ محمدرضا جلالی فراهانی²

¹استادیار شیمی فیزیک، پژوهشگاه شیمی و مهندسی شیمی ایران، تهران، ایران

²مربی شیمی آلی، پژوهشگاه شیمی و مهندسی شیمی ایران، تهران، ایران

چکیده

نانولایه‌های تیتانیم دی‌اکسید با روش الکتروشیمیایی در ولتاژ ثابت بر بستر فولاد زنگ‎نزن، پوشش داده شدند. نانولایه‎های به-دست آمده با توجه به تغییر ولتاژ و زمان لایه‌نشانی ضخامت‌های متفاوتی از خود نشان می‌دهند. ویژگی‌های فیزیکی نانولایه‌های تیتانیم دی‌اکسید تهیه‎شده با روش‌های SEM،ا EDS،ا AFM، اXRD و الیپسومتری بررسی شدند. نتایج بررسی‌های الکتروشیمیایی نانو‌لایه‌ها نشان داد که مقدار مقاومت فولاد زنگ‎نزن  در برابر خوردگی تا بیش از 3 برابر می‌تواند افزایش و سرعت خوردگی فولاد زنگ‎نزن  کاهش پیدا کند. از سوی دیگر، انجام عملیات گرمایی می‌تواند باعث بهبود ویژگی بلوری لایه‌ها شود، به شرط آنکه در پوشش‌دهی لایه‌ها اختلالی ایجاد نشود. نتیجه‌های الکتروشیمیایی نشان داد که تابش نور فرابنفش به نانولایه‌های فعال نوری تیتانیم دی‌اکسید نیز می‌تواند بر ویژگی ضدخوردگی آن اثرگذار باشد. تا جایی‌که تابش نور فرابنفش باعث می‌شود پتانسیل خوردگی فولاد زنگ‎نزن  به سمت مقادیر منفی‌تر برود.

کلیدواژه‌ها

تیتانیم دی‌اکسید؛ نانولایه؛ فولاد زنگ‎نزن؛ خوردگی؛ لایه‌نشانی الکتروشیمیایی؛ فعال نوری

مراجع

[1] Anderson, M.D.; Aitchison, B.; Johnson, D.C.; ACS Appl Mater Interfaces 8, 30644-30648, 2016.
[2] Daubert, J.S.; Hill, G.T.; Gotsch, H.N.; Gremaud, A.P.; Ovental, J.S.; Williams, P.S.; Oldham, C.J.; Parsons, G.N.; ACS Appl Mater Interfaces 9, 4192-4, 2017.
[3] Ros, C.; Andreu, T.; Hernandez-Alonso, M.D.; Penelas-Perez, G.; Arbiol, J.; Morante, J.R.; ACS Appl Mater Interfaces  9, 17932-17941, 2017.
[4] Shan, C.X.; Hou, X.; Choy, K.L.; Surface and Coatings Technology 202, 2399-2402, 2008.
[5] Yersak, A.S.; Lewis, R.J.; Liew, L.A.; Wen, R.; Yang, R.; Lee, Y.C.; ACS Appl Mater Interfaces 8, 32616-32623, 2016.
[6] Kondo, M.; Tada, M.; Ohtsuka, Y.; Hishinuma, Y.; Muroga, T.; Fusion Engineering and Design 146, 2450-2456, 2019.
[7] Lu, W.; Wang, J.; Pu, W.; Li, K.; Wang, W.; He, S.; Chu, D.; Yang, J.; Zhu, Y.; Corrosion Science 160, 108172, 2019.
[8] Wang, J.; Yuan, Y.; Chi, Z.; Zhang, G.; Materials Chemistry and Physics 206, 186-192, 2018.
[9] Zhang, J.; He, X.; Zhu, M.; Guo, Y.; Li, X.; Journal of Alloys and Compounds 747, 729-737, 2018.
[10] Rajaei, E.; Hosseini Ravandi, S.A.; Valipouri, A.; Optik 158, 514-521, 2018.
[11] Sayahi, H.; Mohsenzadeh, F.; Hamadanian, M.; Research on Chemical Intermediates 45, 4275-4286, 2017.
[12] Sun, Y.; Li, Y.; Zhang, L.; Shen, Y.; Yan, M.; Ma, C.; Sun, J.; Materials Chemistry and Physics 239, 122128, 2020.
[13] Wahab, J.A.; Ghazali, M.J.; Wear 202937, 432-433, 2019.
[14] Radi, P.A.; Testoni, G.E.; Pessoa, R.S.; Maciel, H.S.; Rocha, L.A.; Vieira, L.; Surface and Coatings Technology 349, 1077-1082, 2018.
[15] Utu, I.D.; Marginean, G.; Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects 526, 70-75, 2017.
[16] Wang, Y.; Zhang, X.; Gao, F.; Liu, Z.; Fang, C.; Yang, J.; Xu, D.; International Journal of Hydrogen Energy 44, 25112-25118, 2019.
[17] Kozlovskiy, A.; Shlimas, I.; Dukenbayev, K.; Zdorovets, M.; Vacuum 164, 224-232, 2019.
[18] El-Katori, E.E.; Al Angari, Y.M.; Abousalem, A.S.; Surface and Coatings Technology 374, 852-867, 2019.
[19] Promphet, N.; Rattanawaleedirojn, P.; Rodthongkum, N.; Surface and Coatings Technology 325, 604-610, 2017.
[20] Astinchap, B.; Laelabadi, K.G.; Journal of Physics and Chemistry of Solids 129, 217-226, 2019.
[21] Rasoulnezhad, H.; Kavei, G.; Ahmadi, K.; Rahimipour, M.R.; Applied Surface Science 408, 1-10, 2017.
[22] Žerjav, G.; Scandura, G.; Garlisi, C.; Palmisano, G.; Pintar, A.; Catalysis Today 35, 112-119, 2019.
[23] Manova, D; Arias, L.F.; Hofele, A.; Alani, I.; Kleiman, A.; Asenova, I.; Decker, U.; Marquez, A.; Mändl, S.; Surface and Coatings Technology 312, 61-65, 2017.
[24] Yamada, K.; Iwase, M.; Yasumitsu, A.; Kamimura, Y.; Eto, Y.; Wakita, H.; Kurisaki, T.; Optik 185, 469-476, 2019.
[25] Hänel, A.; Janczarek, M.; Lieder, M.; Hupka, J.; Polish Journal of Environmental Studies 28, 1157-1164, 2019.
[26] Zhang, J.; Nosaka, Y.; Applied Catalysis B: Environmental 166–167, 32-36, 2015.
[27] Pang, L.X.; Wang, X.Y..; Tang, X.D.; Solid State Sciences 39, 29-33, 2015.
[28] Azadeh, M.; Parvizy, S., Afshar, A., Ceramics International, 45, 13747-13760, 2019.
[29] Deng, S.H.; Lu, H.; Li, D.; Applied Surface Science 462, 291-302, 2018.
[30] Zhang, S.; Liang, X.; Gadd, G.M.; Zhao, Q.; Applied Surface Science 490, 231-241, 2019.
[31] Hrapovic, S.; Luan, B.L.; D'Amours, M.; Vatankhah, G.; Jerkiewicz, G.; Langmuir 17, 3051-3060, 2001.
[32] Yamazaki, H.; Tsuyama, T.; Kobayashi, I.;Sugimori, Y.; Japanese Journal of Applied Physics 31, 2995-2997, 1992.
[33] Mars, G.F.; Corrosion Engineering, McGraw-Hill Book Company; 3rd edition (November 1, 1985), 1985.
[34] Bockris, J.O.M.; Reddy, A.K.N.; Modern Electrochemistry 1, Springer Science+Business Media, New York, 2002.
[35] Basame, S.B.; White, H.S.; Journal of The Electrochemical Society 147, 1376, 2000.