پوشش‌های هیبریدی نانوکامپوزیتی فوتوکاتالیستی با نانوذرات هسته/پوسته SiO2-TiO2: تهیه و بررسی مقاومت هوازدگی و خوردگی

نویسندگان

1 گروه رنگ، رزین و روکش‌های سطح، پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران

2 رنگ، رزین و روکش‌های سطح، پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران

3 گروه علوم پلیمر، پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران

چکیده

پوشش‌های هیبرید آلی- معدنی با نانوذرات هسته/پوسته SiO2-TiO2 به منظور توسعه پوشش‌های خودتمیزشونده و مقاوم در برابر خوردگی تهیه شدند. نانوذرات TiO2 آناتاز توسط روش سل-ژل در دو شرایط دمای بالا و دمای پایین تهیه شده و جهت تایید ساختار بلوری به وسیله آزمون تفرق پرتو ایکس مورد بررسی قرار گرفت. برای بررسی اندازه و شکل ذرات در سل TiO2 بی‌شکل و نیز برای مشاهده ضخامت لایه سیلانی بر روی نانوذرات آناتاز از آزمون میکروسکوپ الکترونی عبوری استفاده شد. فعالیت فوتوکاتالیستی پوشش‌ها توسط تخریب متیلن آبی تحت نور فرابنفش بررسی و با نمونه شامل دی‌اکسید تیتانیم صنعتی دگوسا 25P مقایسه شد. نتایج نشان داد که فعالیت فوتوکاتالیستی پوشش‌ها به میزان بلورینگی و اندازه نانوذرات آناتاز مربوط می‌شود. برای بررسی تاثیر فعالیت فوتوکاتالیستی بر میزان مقاومت خوردگی پوشش‌ها، نمونه‌ها به مدت 1080 ساعت در معرض نور فرابنفش قرار داده شد. نمودارهای تافل نمونه‌ها نشان داد که هرچه فعالیت فوتوکاتالیستی پوشش بیشتر باشد به همان اندازه از میزان مقاومت خوردگی پوشش با گذشت زمان در معرض نور فرابنفش کاسته می‌شود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Photocatalyst Nanocomposite Hybrid Coatings Based on TiO2-SiO2 Core/Shell Nanoparticles: Preparation and Investigation of Weathering and Corrosion Resistance

نویسندگان [English]

  • H. Abdollahi 1
  • A. Ershad-Langroudi 1
  • A. Salimi 2
  • A. Rahimi 3
1 Polymer Processing Department, Iran Polymer and Petrochemical Institute
2 Polymer Processing Department, Iran Polymer and Petrochemical Institute
3 Polymer Science, Iran Polymer and Petrochemical Institute
چکیده [English]

Inorganic-organic hybrid coatings with TiO2-SiO2 core/shell nanoparticles were prepared in order to develop the self-cleaning and corrosion resistant coatings. As proved in XRD test, the anatase TiO2 nanoparticles were prepared by sol-gel method in two different thermal conditions namely high temperature and low temperature process. The size and the shape of the particles in amorphous TiO2 sol and the thickness of SiO2 layer on the anatase nanoparticles revealed a core/shell structure by transmission electron microscopy. The photocatalytic activities of the coatings using the prepared TiO2-SiO2 nanoparticles were investigated via the decomposition of methylene blue (MB) under UV-radiation and compared with those samples prepared using commercial TiO2, i.e. P25 Degussa. It was found that the photocatalytic activity of the coatings was significantly attributed to the crystallinity and the particle size of anatase nanoparticles. To find out the effect of photocatalytic activity on the corrosion resistance, the nanocomposites coatings were exposed under UV for 1080 h. The Tafel curves of the samples showed lower corrosion resistance for the coatings of higher photocatalytic activity.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Hybrid coatings
  • corrosion
  • Sol-Gel
  • photocatalyst
  • Core/shell nanoparticles
  • Anatase