Possibility of obtaining lanthanum doped nickel coatings from baths based on deep eutectic solvents

• Autorzy: Niciejewska Anna , Tylus Włodzimierz , Marczewski Marek , Winiarska Katarzyna , Szczygieł Bogdan , Winiarski Juliusz

Identyfikatory

DOI

10.15199/40.2022.11.2

Warianty tytułu

PL

Możliwość otrzymania niklowych powłok z dodatkiem lantanu z kąpieli na bazie rozpuszczalników eutektycznych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Lanthanum-doped nickel coatings were obtained from the bath based on a deep eutectic solvent: choline chloride and propylene glycol, mixed in a molar ratio of 1 : 2, and 0.2 mol dm−3 NiCl2 ∙ 6H2O and 0.5 mol dm−3 LaCl2 ∙ xH2O. The morphology, topography and chemical composition were examined. The lanthanum content in the coating was determined to be 1.7 wt. % using the ICP-MS method. Lanthanum on the surface was mainly in the form of lanthanum carbonate. The obtained coating was exposed to a 7-day exposure in 0.05 mol dm−3 NaCl solution. The coating showed the highest corrosion resistance (Rp ~ 30 kΩ cm2) after 15 hours of exposure to the NaCl solution.

PL

Powłoki niklowe domieszkowane lantanem zostały otrzymane z kąpieli na bazie rozpuszczalnika eutektycznego chlorku choliny i glikolu propylenowego zmieszanych w proporcjach molowych 1 : 2 oraz 0,2 mol dm−3 NiCl2 ∙ 6H2O i 0,5 mol dm−3 LaCl2 ∙ xH2O. Zbadano morfologię, topografię oraz skład chemiczny. Zawartość lantanu w powłoce została określona na 1,7% mas. techniką ICP-MS. Na powierzchni powłoki lantan występował głównie w postaci węglanu lantanu. Otrzymana powłoka została poddana 7-dniowej ekspozycji w 0,05 mol dm−3 roztworze NaCl. Największą odporność na korozję powłoki stwierdzono po 15-godzinnej ekspozycji w roztworze NaCl.

Słowa kluczowe

EN

La-doped Ni coating; deep eutectic solvent; DES; electroplating; SEM; TEM; XPS

PL

powłoka Ni domieszkowana La; rozpuszczalnik eutektyczny; DES; elektroosadzanie; SEM; TEM; XPS

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Ochrona przed Korozją
• Rocznik: 2022
• Tom: nr 11
• Strony: 344--349
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., fot., wykr.

Twórcy

autor

Niciejewska Anna

• Group of Surface Technology, Department of Advanced Material Technologies, Faculty of Chemistry, Wrocław University of Science and Technology, Wybrzeże Wyspiańskiego 27, Wrocław, 50-370, Poland

• https://orcid.org/0000-0002-0427-8881

autor

Tylus Włodzimierz

• Group of Surface Technology, Department of Advanced Material Technologies, Faculty of Chemistry, Wrocław University of Science and Technology, Wybrzeże Wyspiańskiego 27, Wrocław, 50-370, Poland

• https://orcid.org/0000-0001-6780-5100

autor

Marczewski Marek

• Group of Surface Technology, Department of Advanced Material Technologies, Faculty of Chemistry, Wrocław University of Science and Technology, Wybrzeże Wyspiańskiego 27, Wrocław, 50-370, Poland

• https://orcid.org/0000-0002-2728-5363

autor

Winiarska Katarzyna

• Department of Inorganic Chemistry, Faculty of Production Engineering, Wroclaw University of Economics and Business, Komandorska 118/120, Wrocław, 53-345, Poland

• https://orcid.org/0000-0001-8825-1346

autor

Szczygieł Bogdan

• Group of Surface Technology, Department of Advanced Material Technologies, Faculty of Chemistry, Wrocław University of Science and Technology, Wybrzeże Wyspiańskiego 27, Wrocław, 50-370, Poland

• https://orcid.org/0000-0003-3107-8778

autor

Winiarski Juliusz

• Group of Surface Technology, Department of Advanced Material Technologies, Faculty of Chemistry, Wrocław University of Science and Technology, Wybrzeże Wyspiańskiego 27, Wrocław, 50-370, Poland

• https://orcid.org/0000-0003-0761-1579

Bibliografia

• [1] Q. Zhang, K. De Oliveira Vigier, S. Royer, F. Jérôme. 2012. “Deep Eutectic Solvents: Syntheses, Properties and Applications”. Chemical Society Reviews 21: 7108–7146. DOI: 10.1039/c2cs35178a.
• [2] J. Winiarski, B. Cieślikowska, W. Tylus, P. Kunicki, B. Szczygieł. 2019. “Corrosion of Nanocrystalline Nickel Coatings Electrodeposited from Choline Chloride: Ethylene Glycol Deep Eutectic Solvent Exposed in 0.05 M NaCl Solution”. Applied Surface Science 470: 331–339. DOI: 10.1016/j.apsusc.2018.11.155.
• [3] J. Winiarski, A. Niciejewska, W. Tylus, K. Winiarska, K. Pazgan, B. Szczygieł. 2021. “Effect of Annealing on Surface Morphology and Structure of Nickel Coatings Deposited from Deep Eutectic Solvents”. Coatings 11: 1347. DOI: 10.3390/coatings11111347.
• [4] J. Winiarski, B. Cieślikowska, B. Szczygieł. 2018. “Electrodeposition of Nickel Coatings in Choline Chloride: Ethylene Glycol Deep Eutectic Solvent”. Ochrona przed Korozją 61 (4): 93–95. DOI: 10.15199/41.2018.4.4.
• [5] N.M. Pereira, C.M. Pereira, J.P. Araújo, A.F. Silva. 2017. “Zinc Electrodeposition from Deep Eutectic Solvent Containing Organic Additives”. Journal of Electroanalytical Chemistry 801: 545–551. DOI: 10.1016/j.jelechem.2017.08.019.
• [6] T. Yanai, K. Shiraishi, Y. Watanabe, M. Nakano, T. Ohgai, K. Suzuki, H. Fukunaga. 2014. “Electroplated Fe-Ni Films Prepared from Deep Eutectic Solvents”. IEEE Transactions on Magnetics 50 (11): 2–5. DOI: 10.1109/TMAG.2014.2323572.
• [7] K. Kopczyński, G. Lota. 2020. “Ni-La Composite Coating Obtained Using Deep Eutectic Solvent and Its Electrocatalytic Activity”. Chemical Papers 74 (5): 1691–1696. DOI: 10.1007/s11696-019-00993-6.
• [8] A. Florea, L. Anicai, S. Costovici, F. Golgovici, T. Visan. 2010. “Ni and Ni Alloy Coatings Electrodeposited from Choline Chloride-Based Ionic Liquids–Electrochemical Synthesis and Characterization”. Surface and Interface Analysis 42 (6–7): 1271–1275. DOI: 10.1002/sia.3317.
• [9] Y.H. You, C.D. Gu, X.L. Wang, J.P. Tu. 2012. “Electrodeposition of Ni-Co Alloys from a Deep Eutectic Solvent”. Surface and Coatings Technology 206 (17): 3632–3638. DOI: 10.1016/j.surfcoat.2012.03.001.
• [10] J. Vijayakumar, S. Mohan, S. Anand Kumar, S.R. Suseendiran, S. Pavithra. 2013. “Electrodeposition of Ni-Co-Sn Alloy from Choline Chloride-Based Deep Eutectic Solvent and Characterization as Cathode for Hydrogen Evolution in Alkaline Solution”. International Journal of Hydrogen Energy 38 (25): 10208–10214. DOI: 10.1016/j.ijhydene.2013.06.068.
• [11] J. Winiarski, A. Niciejewska, J. Ryl, K. Darowicki, S. Baśladyńska, K. Winiarska, B. Szczygieł. 2020. “Ni/cerium Molybdenum Oxide Hydrate Microflakes Composite Coatings Electrodeposited from Choline Chloride: Ethylene Glycol Deep Eutectic Solvent”. Materials 13 (4): 924. DOI: 10.3390/ma13040924.
• [12] Yi-Hui You, Chang-Dong Gu, Xiu-Li Wang, Jiang-Ping Tu. 2012. “Electrochemical Preparation and Characterization of Ni-PTFE Composite Coatings from a Non-Aqueous Solution Without Additives”. International Journal of Electrochemical Science 7: 12440–12455.
• [13] Ruiqian Li, Qingwei Chu, Jun Liang. 2015. “Electrodeposition and Characterization of Ni-SiC Composite Coatings from Deep Eutectic Solvent”. Royal Society of Chemistry Advances 5 (56): 44933–44942. DOI: 10.1039/c5ra05918f.
• [14] Ruiqian Li, Yuanyuan Hou, Baixing Liu, Daoai Wang, Jun Liang. 2016. “Electrodeposition of Homogenous Ni/SiO2 Nanocomposite Coatings from Deep Eutectic Solvent with In-Situ Synthesized SiO2 Nanoparticles”. Electrochimica Acta 222: 1272–1280. DOI: 10.1016/j.electacta.2016.11.101.
• [15] V.S. Protsenko, D.A. Bogdanov, S.A. Korniy, A.A. Kityk, A.S. Baskevich, F.I. Danilov. 2019. “Application of a Deep Eutectic Solvent to Prepare Nano- crystalline Ni and Ni/TiO2 Coatings as Electrocatalysts for the Hydrogen Evolution Reaction”. International Journal of Hydrogen Energy 44 (45): 24604–24616. DOI: 10.1016/j.ijhydene.2019.07.188.
• [16] A. Laszczyńska, J. Winiarski, I. Szczygieł, B. Szczygieł. 2017. “Electrochemical Impedance Spectroscopy of Ni-Mo Alloy Coatings in 0.5 M NaCl solution”. Ochrona przed Korozją 4: 84–87. DOI: 10.15199/40.2017.4.2.
• [17] https://www.jp.xpssimplified.com/elements/lanthanu (dostęp: 07.04.2022).

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).