Protective properties of PEDOT/ABA coatings deposited from micellar solution on stainless steel

• Autorzy: Adamczyk L. , Pietrusiak A. , Bala H.

Warianty tytułu

PL

Własciwości ochronne powłok PEDOT/ABA osadzanych z środowiska micelarnego na stali nierdzewnej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Composite coatings, consisting of combinations of the conducting polymer poly(3,4-ethylenedioxythiphene) (PEDOT) and 4-aminobenzoic acid (ABA), were electrodeposited on glassy carbon and X20Cr13 stainless steel by cyclic voltammetry, using a sodium dodecylsulfate (SDS) micellar aqueous solution of EDOT and ABA as a reaction medium. The coating deposition potential range, scan rate and composition of modification solution were determined. The protective properties of the resulting films on stainless steel were investigated in acidified (pH=4) 0.25 M sulphate solution in the absence and in presence of 0.5 M chloride ions. Diagnostic experiments include measurements of open circuit potential versus exposure time and potentiodynamic polarisation tests. Morphology of the obtained composite coatings was examined using optical metallographic microscope. The composite coatings provide good adherence to the steel substrate and very effective steel corrosion protection. The PEDOT/ABA coatings allow to stabilize the steel corrosion potential within the passive region both in absence and in presence of chloride ions.

PL

Powłoki kompozytowe, na bazie polimeru przewodzacego- poli(3,4-etylenodioksytiofenu) (PEDOT) i kwasu 4-aminobenzoesowego (ABA), osadzano na powierzchni wegla szklistego i stali nierdzewnej X20Cr13 przy użyciu metody woltamperometrii cyklicznej. Do osadzania powłok zastosowano wodne roztwory dodecylosiarczanu sodu (SDS) zawierajace EDOT i ABA. Zbadano wpływ zakresu potencjału osadzania, szybkości przemiatania potencjałem i składu roztworu modyfikacyjnego na efektywność procesu elektroosadzania powłok. Własciwosci ochronne powłok uzyskanych na stali nierdzewnej badano w zakwaszonych (pH=4) roztworach 0,25 M siarczanowych niezawierajacych i zawierajacych dodatek 0,5 M jonów chlorkowych. Zbadano zaleznosc potencjału stacjonarnego od czasu wytrzymania w roztworze korozyjnym oraz wykonano potencjodynamiczne krzywe polaryzacji. Morfologie powłok zbadano przy pomocy metalograficznego mikroskopu optycznego. Uzyskane powłoki wykazuja dobra adhezje do podłoza stali i efektywnie zabezpieczaja stal przed korozja. Powłoki PEDOT/ABA stabilizuja potencjał korozyjny chronionej stali zarówno w środowisku niezawierającym jak i zawierającym jony chlorkowe.

Słowa kluczowe

EN

conducting polymers; poly(3,4-ethylenodioxythiophene); 4-aminobenzoic acid; micellar modification solution; anticorrosion coating; stainless steel

PL

polimer przewodzący; poli(3,4-etylenodioksytiofen); kwas 4-aminobenzoesowy; powłoka antykorozyjna; stal nierdzewna

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 56, iss. 4
• Strony: 883--889
• Opis fizyczny: Bibliogr. 45 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Adamczyk L.

autor

Pietrusiak A.

autor

Bala H.

Bibliografia

• [1] G. Inzelt, Conducting Polymers, Springer, 2008.
• [2] G. Inzelt, M. Pineri, J. W. Schultze, M. A. Vorotyntsev, Electrochim. Acta 45, 2430 (2000).
• [3] J. D. Stenger-Smith, Prog. Polym. Sci. 23, 57 (1998).
• [4] C. A. Ferreira, S. Aeiyach, J. J. Aaron, P. C. Lacaze, Electrochim. Acta 41, 1801 (1996).
• [5] P. Zarras, N. Anderson, C. Webber, D. J. Irvin, J. A. Irvin, A. Guenthner, J. D. Stenger-Smith, Rad. Phys. & Chem. 68, 387 (2003).
• [6] D. G. Shchukin, K. Kohler, H. Mohwald, J. Am. Chem. Soc. 128, 4560 (2006).
• [7] Q. Zhoi, C. M. Li, J. Li, X. Cui, D. Gervasio, J. Phys. Chem. C 111, 11216 (2007).
• [8] Y. C. Liu, B. J. Hwang, W. C. Hsu, Sens. Actuators B 87, 304 (2002).
• [9] S. Cosnier, R. E. Ionescu, S. Herrmann, L. Bouffier, M. Demeunynck, R. S. Marks, Anal. Chem. 78, 7054 (2006).
• [10] K. H. An, K. K. Jeon, J. K. Hea, S. C. Lim, D. J. Bae, Y. H. Lee, J. Electrochem. Soc. 149, A1086 (2002).
• [11] M. D. Ingram, H. Staesche, K. S. Ryder, J. Power Sources 129, 107 (2004).
• [12] D. W. DeBerry, J. Electrochem. Soc. 132, 1022 (1985).
• [13] K. Naoi, M. Takeda, H. Kanno, M. Sakakura, A. Shimada, Electrochim. Acta 45, 3413 (2000).
• [14] H. Nguyen, T. Le, B. Garcia, C. Deslouis, Q. L. Xuan, Electrochim. Acta 46, 4259 (2001).
• [15] J. Petitjean, S. Aeiyach, J. C. Lacroix, P. C. Lacaze, J. Electroanal. Chem. 478, 92 (1999).
• [16] V. T. Truong, P. K. Lai, B. T. Moore, R. F. Muscat, M. S. Russo, Synth. Met. 110, 7 (2000).
• [17] K. Idla, O. Inganas, M. Strandberg, Electrochim. Acta 45, 2121 (2000).
• [18] F. Lallemand, F. Plumier, J. Delhalle, Z. Mekhalif, Appl. Surf. Sci. 254, 3318 (2008).
• [19] A. A. Hermas, M. Nakayama, K. Ogura, Electrochim. Acta 50, 2001 (2005).
• [20] O. Iroh, W. Su, Electrochim. Acta 46, 15 (2000).
• [21] W. K. Lu, R. L. Elsenbaumer, B. Wessling, Synth. Met. 71, 2163 (1995).
• [22] M. K. Rokovic, K. Kvastek, V. Horvat-Radosevic, L. Duic, Corr. Sci. 49, 2567 (2007).
• [23] N. Sakmeche, J. J. Aaron, S. Aeiyach, P. C. Lacaze, Electrochim. Acta 45, 1921 (2000).
• [24] X. Du, Z. Wang, Electrochim. Acta 48, 1713 (2003).
• [25] A. Moliton, R. C. Hiorns, Polym. Internat. 53, 1397 (2004).
• [26] L. Groenendaal, F. Jonas, D. Freitag, A. Pielartzik, J. R. Reynolds, Adv. Mater. 12, 481 (2000).
• [27] F. Jonas, J. T. Morrison, Synth. Metal 85, 1397 (1997).
• [28] G. Heywang, F. Jonas, Adv. Mater. 4, 116 (1992).
• [29] H. W. Heuer, R. Wehrmann, S. Kirchmeyer, Adv. Funct. Mater. 12, 89 (2002).
• [30] T. Y. Kim, J. E. Kim, Y. S. Kim, T. H. Lee, W. J. Kim, K. S. Suh, Curr. Appl. Phys. 9, 120 (2009).
• [31] A. Zykwinska, W. Domagala, B. Pilawa, M. Lapkowski, Electrochim. Acta 50, 1625 (2005).
• [32] L. Adamczyk, P. J. Kulesza, H. Bala, Physicochem. Mech. Mater. 7, 368 (2008).
• [33] D. Aradilla, C. Ocampo, E. Armelin, C. Aleman, R. Oliver, F. Estrany, Mater. & Corr. 58, 867 (2007).
• [34] E. Armelin, A. Meneguzzi, C. A. Ferreira, C. Aleman, Surf. Coat. Tech. 203, 3763 (2009).
• [35] J. Y. Kim, J. H. Jung, D. E. Lee, J. Joo, Synth. Met. 126, 311 (2002).
• [36] T. Y. Kim, C. M. Park, J. E. Kim, K. S. Suh, Synth. Met. 149, 169 (2005).
• [37] L. Adamczyk, A. Pietrusiak, Ochr. przed Korozją, Nr 11, 465 (2009).
• [38] A. Pietrusiak, L. Adamczyk, Ochr. przed Korozją, Nr 4-5, 302 (2010).
• [39] A. Petr, F. Zhang, H. Peisert, M. Knupfer, L. Dunsch, Chem. Phys. Letters 385, 140 (2004).
• [40] N. Sakmeche, E. A. Bazzaooui, M. Fall, S. Aeiyach, M. Jouini, J. C. Lacroix, J. J. Aaron, P. C. Lacaze, Synth. Met. 84, 191 (1999).
• [41] N. Sakmeche, J. J. Aaron, M. Fall, S. Aeiyach, M. Jouini, J. C. Lacroix, P. C. Lacaze, Langmuir 15, 2566 (1999).
• [42] N. Sakmeche, J. J. Aaron, M. Fall, S. Aeiyach, M. Jouini, J. C. Lacroix, P. C. Lacaze, J. Chem. Soc. Chem. Commun. 2727 (1996).
• [43] G. Yang, Y. Shen, M. Wang, H. Chen, B. Liu, S. Dong, Talanta 68, 741 (2006).
• [44] A. Pietrusiak, L. Adamczyk, H. Bala, Ochr. przed Korozją, Nr 4-5, 188 (2009).
• [45] K. Jagielska-Wiaderek, H. Bala, P. Wieczorek, J. Rudnicki, D. Kumecka-Tatar, Arch. Metall. Mater. 54, 115 (2009).