酸化亜鉛-ポリメチルメタクリレートハイブリッドナノ粒子のソノケミカル法による合成とその腐食抑制への応用

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Ultrason Sonochem.2020 Jun;68:105200. S1350-4177(19)32101-7. doi: 10.1016/j.ultsonch.2020.105200.Epub 2020-06-01.

酸化亜鉛-ポリメチルメタクリレートハイブリッドナノ粒子のソノケミカル法による合成とその腐食抑制への応用

Sonochemical approach for synthesis of zinc oxide-poly methyl methacrylate hybrid nanoparticles and its application in corrosion inhibition.

Shital B Potdar
B V S Praveen
Shirish H Sonawane

PMID: 32512431 DOI: 10.1016/j.ultsonch.2020.105200.

抄録

酸化亜鉛とポリメチルメタアクリレート(無機/高分子)のハイブリッドナノ粒子(HNP)を超音波アプローチを利用して合成した。合成されたHNPは、透過型電子顕微鏡とX線回折を用いてさらに特徴づけられた。その結果、ZnO-PMMAベースのHNPは、酸性条件に曝されたときに軟鋼を腐食から保護する優れた特性を示すことがわかった。電気化学インピーダンス分光分析(EIS)を行い、HNPを2wt%又は4wt%添加したMSパネルの腐食抑制性能を評価した。また、タフェルプロット及びナイキストプロット分析により、腐食電流密度(I)は、HNPを4%添加した場合には0.103A/mに減少した。また、印加電位(E)は負側から正側にシフトした。これらの結果は、定性分析によってさらに裏付けられた。一定期間にわたって撮影した画像から、MSパネルの寿命は、素材では2日から3日、HNPs被覆パネルでは10日に増加しており、ZnO-PMMA HNPが不動態層を形成して金属を腐食から保護するために応用できる可能性があることが示された。

Hybrid nanoparticles (HNPs) with zinc oxide and polymethyl metha acrylate (inorganic/ polymer) were synthesized through the exploitation of ultrasound approach. The synthesized HNPs were further characterized employing transmission electron microscopy and x-ray diffraction. ZnO-PMMA based HNPs exhibit excellent protection properties to mild steel from corrosion when gets exposed to acidic condition. Electrochemical impendence spectroscopy (EIS) analysis was accomplished to evaluate the corrosion inhibition performance of MS panel coated with 2 wt% or 4 wt% of HNPs and its comparison with bare panel and that of loaded with only standard epoxy coating., Tafel plot and Nyquist plot analysis depicted that the corrosion current density (I) decreases from 16.7 A/m for bare material to 0.103 A/m for 4% coating of HNPs. Applied potential (E) values shifted from negative to positive side. These results were further supported by qualitative analysis. The images taken over a period of time indicated the increase in lifetime of MS panel from 2 to 3 days for bare panel to 10 days for HNPs coated panel, showing that ZnO-PMMA HNPs have potential application in metal protection from corrosion by forming a passive layer.