本文關鍵詞：中空介孔二氧化鋯智能納米容器的制備及其在防腐涂層中的應用研究

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【摘要】：納米容器是近幾年提出的一個新興理念,具有納米尺度的外層殼內層核的結構是其最基本的骨架特征。二氧化鋯(Zr02)作為最耐高溫的氧化物之一成為材料領域研究熱點。但是將其制成中空介孔結構使其密度更小,裝載力更強的研究卻相對很少,而這些特性正是我們將Zr02作為納米容器應用于各個領域所必須具備的,所以如何能夠制備出具有中空結構的介孔Zr02微球是我們工作的重點。使用傳統(tǒng)的硬模版法制備的中空微球極易破碎,幾乎無法成型,本文使用溶膠-凝膠(sol-gel)保護法成功制備出了結構穩(wěn)定且可控的中空介孔Zr02微球(HMZSs)。同時,將智能納米容器的空腔內吸附緩蝕劑,然后將其摻入涂層中形成具有自修復能力的智能防腐涂層的研究成為防腐研究領域的一大熱點。制備的HMZSs本身帶負電,根據(jù)正負電相互吸引的理論,在中性條件下HMZSs吸附帶正電的客體分子到其空腔內部,構筑智能納米容器體系。然后根據(jù)兩種物質的等電點的不同,不同的pH值的環(huán)境下兩種物質所帶電荷不同,二者會產生相互吸引或者相互排斥的現(xiàn)象。這種相互作用能夠使智能納米容器在不同的pH值條件下對其內部吸附的客體分子分別做出“零釋放或微弱釋放”或“快速且大量釋放”的反應,從而達到pH可控釋放。金屬腐蝕的影響越來越嚴重,在金屬外包覆一層防腐層是目前對于防腐研究的一個主要手段。傳統(tǒng)的鉻化涂層雖然修復效果很好,但由于其會產生污染環(huán)境的六價鉻而逐漸被環(huán)境友好型、具有自修復能力特點的智能防腐涂層取代。具有自修復能力的防腐涂層主要有兩部分：第一部分是起物理阻隔作用的消極涂層；第二部分是均勻分散于消極涂層中的裝載有緩蝕劑分子且能夠對外界環(huán)境局部刺激做出快速響應的智能納米容器。當涂層受損,局部被破壞的微陽極和微陰極區(qū)酸堿性會發(fā)生變化。將構筑的pH可控釋放納米容器體系摻雜到水性環(huán)氧涂料中涂覆到金屬表面制成智能防腐層,當周圍環(huán)境的pH發(fā)生變化時,緩蝕劑分子釋放,從而減緩腐蝕并且達到自愈合效果。毫無疑問,智能納米容器在整個體系中起了關鍵性的作用,其不同的結構有不同的pH可控釋放特性,不同的釋放特性使其在金屬防腐中有各自對應的效果。
【關鍵詞】：中空介孔ZrO_2微球 智能納米容器 pH響應 緩蝕劑 L-組氨酸 水性環(huán)氧涂料 智能防腐涂層
【學位授予單位】：南京理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TQ134.12;TG174.4
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 緒論10-25
• 1.1 金屬的腐蝕10-11
• 1.2 刺激響應性中空介孔二氧化鋯納米容器11-21
• 1.2.1 中空介孔納米材料11-14
• 1.2.2 中空介孔二氧化鋯14-18
• 1.2.3 刺激響應型納米容器18-21
• 1.3 智能防腐涂層21-23
• 1.4 本課題的研究內容23-25
• 2 中空介孔ZrO_2納米容器的制備25-37
• 2.1 實驗藥品及表征手段25-26
• 2.1.1 實驗藥品25
• 2.1.2 表征手段25-26
• 2.2 實驗設計思路及開展路線26-27
• 2.3 實驗步驟及表征27-35
• 2.3.1 粒徑為300 nm的中空的介孔ZrO_2微球(HMZS_s-d300)的制備步驟及表征分析27-29
• 2.3.2 粒徑為150 nm的中空的介孔ZrO_2微球(HMZS_s-d150)的制備步驟及表征分析29-32
• 2.3.3 粒徑為500 nm的中空的介孔ZrO_2微球(HMZS_s-d500)的制備步驟及表征分析32-33
• 2.3.4 HMZS_s-d300的XRD圖表征及分析33-34
• 2.3.5 HMZS_s-d300的電子衍射圖表征及分析34-35
• 2.3.6 HMZS_s-d300和HMZSs-d150的N_2吸附-解吸表征及分析35
• 2.4 本章小結35-37
• 3 中空介孔ZrO_2納米微球的pH響應可控釋放研究37-46
• 3.1 實驗藥品及表征手段37
• 3.1.1 實驗藥品37
• 3.1.2 表征手段37
• 3.2 實驗設計思路及開展路線37-40
• 3.3 實驗步驟及表征40-45
• 3.3.1 L-組氨酸(L-Histidine)標準曲線40-41
• 3.3.2 HMZS_s-d300和HMZSs-d150對L-組氨酸的吸附實驗步驟41
• 3.3.3 HMZS_s-d300和HMZSs-d150對客體分子的裝載能力評價41-43
• 3.3.4 HMZS_s-d300和HMZSs-d150對L-組氨酸的pH響應釋放研究43-45
• 3.4 本章小結45-46
• 4 納米容器HMZS_s摻入防腐涂層中的研究46-63
• 4.1 實驗藥品和表征手段46-47
• 4.1.1 實驗藥品46
• 4.1.2 實驗主要儀器46
• 4.1.3 表征手段46-47
• 4.2 實驗設計思路及路線47-48
• 4.3 涂層的制備步驟48-49
• 4.4 表征及測試49-62
• 4.4.1 L-組氨酸的極化曲線的測試分析49-50
• 4.4.2 涂層的形貌結構分析50-52
• 4.4.3 摻雜智能納米容器的水性環(huán)氧涂層的防腐性能評價52-57
• 4.4.4 摻雜智能納米容器的水性環(huán)氧涂層的自修復性能評價57-60
• 4.4.5 L-組氨酸的愈合性能評價60-62
• 4.5 本章小結62-63
• 5 結論63-64
• 致謝64-65
• 參考文獻65-71
• 附錄71

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1 李遠利;雍歧衛(wèi);劉志;;管道防腐涂層新發(fā)展[J];涂料工業(yè);2007年02期

2 吳石;;地面裝備用防腐涂層體系現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J];表面技術;2008年04期

3 關宗羽;環(huán)氧金剛砂耐磨防腐涂層[J];工程塑料應用;1986年02期

4 ;《石油化工防腐涂層應用技術交流會》在滬召開[J];石油化工設備技術;1995年03期

5 張東江,李樹武,查京民;沙漠戈壁地區(qū)管道外防腐涂層的綜合評價[J];石油工程建設;1996年03期

6 楊曉鴻,段韶明,郭曉軍;潮濕及水下防腐涂層修復技術[J];中國海上油氣.工程;1999年05期

7 寧興龍;化工設備用鈮、鉭防腐涂層[J];稀有金屬快報;2001年07期

8 肖峰;周愛慶;楊紅;;管道用復合防腐涂層[J];油氣田地面工程;2006年05期

9 楊海洋;高志賢;楊萬國;丁國清;;管道外防腐涂層技術進展[J];現(xiàn)代涂料與涂裝;2013年07期

10 趙文龍;價格低廉的防腐涂層[J];材料工程;1990年01期

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1 姚偉;丁國芳;張長生;羅世凱;;可剝離單組分聚氨酯防腐涂層的研制[A];2010年全國高分子材料科學與工程研討會學術論文集（下冊）[C];2010年

2 朱長城;張敬奎;;高性能石化設施外防腐涂層體系與應用[A];第二屆石油石化工業(yè)用材研討會論文集[C];2001年

3 王巍;許立坤;李相波;;海水中智能防腐涂層對紫銅耐蝕性能的電化學規(guī)律[A];中國腐蝕電化學及測試方法專業(yè)委員會2012學術年會論文集[C];2012年

4 徐中;崔健超;殷復振;;陶瓷絕熱防腐涂層的溫度場數(shù)值模擬[A];第六屆全國表面工程學術會議暨首屆青年表面工程學術論壇論文集[C];2006年

5 徐中;崔健超;殷復振;;陶瓷絕熱防腐涂層的溫度場數(shù)值模擬[A];第六屆全國表面工程學術會議論文集[C];2006年

6 王寶柱;盧敏;曾偉華;陸璐;辛悅勝;;噴涂聚脲超重防腐涂層的應用前景[A];中國聚氨酯工業(yè)協(xié)會第十二次年會論文集[C];2004年

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5 張廷林;區(qū)域海域跨海大橋防腐涂層修復設備的實現(xiàn)與研究[D];長安大學;2014年

6 文旭東;耐高溫防腐涂層的制備[D];西北大學;2014年

7 李然;城市管道防腐涂層破損點檢測定位實踐研究[D];北京建筑大學;2015年

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本文編號：559666