美国奥本大学张新宇教授:高性能聚吡咯涂层在防腐和抗菌方面的应用

奥本大学化工系张新宇教授与合作者最近在Applied Surface Science上发表了一篇文章,详细探讨了导电聚合物聚吡咯在低碳钢表面粘接强度的优化,以及防腐和抗菌两方面的应用。

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 文章通过线性电位动力学研究在碳钢表面电化学沉积的酸性掺杂剂所掺杂的聚吡咯(PPy)涂层对低碳钢表面钝化及防腐性能的影响。掺杂剂包括对甲苯磺酸(p-TSA),硫酸(SA),(±)樟脑磺酸(CSA),十二烷基硫酸钠(SDS)和十二烷基苯磺酸钠(SDBS)。文中提到聚合物涂层的形貌以及掺杂剂的类型与涂层抗腐蚀性能有着紧密的关联。掺杂剂的类型,及其在导电聚合物主链中的尺寸和排列有助于提高金属表面对氯离子腐蚀的保护效率。例如,掺杂剂p-TSA和SDBS结构中都有苯环,依靠其π键堆叠形成片状结构阻挡氯离子,从而使它们成为更适合聚吡咯涂层的掺杂剂。更有意思的是,SDBS不光提高聚吡咯涂层的防腐性能,更是显示出优异的抗金黄色葡萄球菌的杀菌能力。具有耐腐蚀和抗菌性能的双功能聚吡咯涂层在工业应用中具有很大的应用前景。

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  如图中所示,将得到的塔菲尔曲线进行比较,四种不同掺杂剂掺杂的聚吡咯涂层对碳钢防腐蚀性能都有显著提高,尤其是SDBS和p-TSA两种掺杂体系将腐蚀电位提高了将近600 mV。

 

                                                      转自  中国腐蚀与防护网