Melhoria do anti

Scientific Reports volume 12, Número do artigo: 10660 (2022) Citar este artigo

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Neste estudo, um nanocontêiner poroso de nanocompósito UiO-66-NH2/CNTs com excelentes características de barreira foi construído através de uma estrutura orgânica de metal à base de Zr funcionalizada com amina. A caracterização dos nanomateriais preparados foi realizada usando diferentes análises como FTIR, XRD, SEM, EDS, TEM e BET e os resultados provaram a síntese bem-sucedida do nanocompósito UiO-66-NH2/CNTs. O desempenho de proteção contra corrosão dos painéis revestidos foi investigado por espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS), névoa salina e medição do ângulo de contato. Os resultados do EIS revelaram que o revestimento não modificado e contendo UiO-66-NH2 em eletrólito NaCl a 3,5% em peso falhou após 45 dias, mas a corrosão foi insignificante no revestimento UiO-66-NH2/CNTs devido aos altos valores de resistência dos poros mesmo após 45 dias . As medições de névoa salina e ângulo de contato confirmaram que o revestimento contendo UiO-66-NH2/CNTs atua como uma barreira eficiente contra o ambiente salino úmido, mesmo em longos tempos de exposição. Isso é atribuído à dispersão uniforme na matriz epóxi e à formação de um revestimento nanocompósito uniforme.

Como um material promissor para retardar íons e moléculas de água de atingir a superfície dos metais, os revestimentos poliméricos agem como uma barreira física. As resinas epóxi podem ser consideradas como um grupo de polímeros termoendurecíveis diferenciados com excelentes características de excelente resistência à umidade, notável resistência a solventes, excelentes propriedades mecânicas e térmicas e ótimas propriedades de adesão a várias superfícies de metais e não metais. Devido às suas excelentes propriedades, este material tem sido utilizado em uma ampla gama de indústrias, incluindo construção de aeronaves, indústrias automobilísticas e indústrias de petróleo; No entanto, sofrendo de algumas fraquezas salientes, como baixo desempenho de deflexão de trincas e fragilidade, não poderia ser usado em muitas aplicações1,2. Portanto, encontrar uma alternativa adequada para resina epóxi entre os revestimentos orgânicos é um desafio, pois esses materiais não são à prova d'água e totalmente perfeitos. Conseqüentemente, em um ambiente corrosivo, os metais não podem ser preservados por um longo período. A formação de defeitos (em microescalas) na estrutura dos revestimentos é quase inevitável. A situação piora quando o material é projetado para aplicação externa, onde passa por condições adversas e descontroladas. Ignorando o material de revestimento, os defeitos estruturais resultam na corrosão do metal. Para evitar esse tipo de problema, foi construída uma nova geração de revestimentos com capacidade anticorrosiva. A capacidade protetora pode ser melhorada pela adição de nano/micro aditivos à estrutura dos revestimentos à base de epóxi. Várias investigações têm lidado com a construção de nanocompósitos de alta qualidade com excelentes características mecânicas e térmicas3,4,5. Uma grande variedade de nanocargas é investigada e escolhida para melhorar a proteção dos revestimentos. Por exemplo, alguns dos nanocargas à base de carbono são: nanotubos de carbono6,7, grafeno e óxido de grafeno8,9, nanomateriais inorgânicos como LDH10, fulereno11 e haloisita12 e argila13, etc.

Nas últimas décadas, um grupo de materiais porosos com estrutura 3D tem sido amplamente investigado e desenvolvido significativamente. Desde que foram introduzidos como materiais com estrutura de nanoporos, propriedades modificáveis ​​pela substituição de seus ligantes e áreas de superfície surpreendentemente grandes, as estruturas metal-orgânicas (MOFs) atraíram muitas atenções14,15,16,17,18,19. Além disso, esses materiais porosos têm sido considerados candidatos promissores para a fabricação de revestimentos anticorrosivos com capacidade de barreira. Além disso, não só os revestimentos resultantes irão prevenir a corrosão adequadamente, mas também foi observado que eles são relativamente impermeáveis. Infelizmente, raramente foram encontrados relatórios cobrindo a aplicação de MOFs na fabricação de revestimentos anticorrosivos ou sua aplicação como camada protetora20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,31. Nesse sentido, existem alguns trabalhos que introduzem MOFs nus dotados de resistência à corrosão sem a necessidade de modificações pós-sintéticas. Roy et al.32 sintetizaram uma estrutura porosa supramolecular tridimensional Zn(OPE-C18)0.2H2O (NMOF-1) com altos ângulos de contato com a água e resistência à corrosão. Em outro estudo, Zhang et al.27 tomaram a iniciativa de investigar a aplicação potencial do ZIF-8, um dos MOFs hidrofóbicos e estáveis ​​à água mais amplamente estudados, na indústria anticorrosiva. Etaiw et al.23 obtiveram cristais marrons do MOF (AgCN)4(qox)2, e o empregaram como inibidor de corrosão para aço C em solução de HCl 1M. Recentemente, Fouda et al.33 prepararam MOFs à base de prata como inibidores de corrosão em ambiente ácido e Kumaraguru et al.29 relataram a preparação de MOFs de níquel, cobre e cobalto empregando os sais metálicos correspondentes e ácido trimésico como ligante e suas propriedades anticorrosivas.