1. Flower-like superhydrophobic surfaces fabricated on stainless steel as a barrier against corrosion in simulated acid rainRegina Fuchs-Godec, 2022, izvirni znanstveni članek Opis: Functionalisation of the metal surface of low-carbon ferritic stainless steel (from hydrophilic to hydrophobic properties) was achieved by flower-like hierarchical structures on a steel substrate prepared by a low-cost immersion method. The flower-like structured hydrophobic layers on the steel substrate were obtained by immersing the samples in an ethanolic solution of stearic acid with the addition of various concentrations of expired vitamin E ((+)α-tocopherol). The stability and corrosion-inhibiting effect of the hierarchically structured (such as natural cornflower) hydrophobic layers were studied systematically during short and long immersion tests, 120 h (five days) in an acidic environment (pH = 3) using potentiodynamic measurements, electrochemical impedance spectroscopy and chronopotentiometry. The surfaces of the samples, their wettability, surface morphology and chemical composition were characterised by contact angle measurements, SEM, ATR-FTIR and EDAX. After 120 h of immersion, the inhibition efficiency of the flower-like structured hydrophobic layers on the steel substrate in the selected corrosion medium remained above 99%, and the hierarchical structure (flower-like structure) was also retained on the surface.
Ključne besede: acid rain, corrosion, flower-like structure, inhibition, stainless steel
Objavljeno v DKUM: 05.12.2024; Ogledov: 0; Prenosov: 0
 Celotno besedilo (4,56 MB)
Gradivo ima več datotek! Več... |
2. Priprava zelenih hidrofobnih plasti z antikorozijskimi lastnostmiTjaša Štiberc, 2024, diplomsko delo Opis: Diplomsko delo temelji na preučevanju zelenih inhibitorjev s potencialnimi antikorozijskimi lastnostmi, pri čemer smo se osredotočili na rožmarinov ekstrakt in bučno olje. V ta namen smo pripravili samosestavljive hidrofobne prevleke na kovinskih vzorcih, formirane s potopitvijo v etanolno raztopino 0,05 M stearinske kisline z dodatki različnih koncentracij rožmarinovega ekstrakta in bučnega olja. Določene kovinske vzorce smo predhodno funkcionalizirali z APTES-om in fosfatiranjem, da bi preučili zmožnosti izboljšanja adhezije. Korozijski medij je bila 3,5-odstotna raztopina natrijevega klorida. Učinkovitost hidrofobnih prevlek smo preučili s klasično elektrokemijsko potenciodinamsko metodo. Za podrobno analizo morfologije vzorcev smo uporabili vrstični elektronski mikroskop, poleg tega pa smo uporabili še Fourierjevo transformacijsko infrardečo spektroskopijo (FTIR) in Goniometer OCA25.
Rezultati potrjujejo protikorozijsko učinkovitost dodanih inhibitorjev, saj se je inhibicijska učinkovitost z večanjem koncentracije dodatkov rožmarinovega ekstrakta in bučnega olja višala. Najvišjo inhibicijsko učinkovitost 94,16 % smo dosegli v primeru samosestavljive hidrofobne prevleke formirane s potopitvijo kovinskega vzorca v etanolno raztopino 0,05 M stearinske kisline z dodatkom 4% bučnega olja, pri tem da je bila površina vzorca še predhodno funkcionalizirana v 2 % raztopini APTES-a, kar pomeni, da smo s prej omenjenim postopkom uspešno izboljšali oprijem prevleke na kovinskem vzorcu. Visoko inhibicijsko učinkovitost prevleke zagotavlja njena hierarhična struktura, ki smo jo potrdili s proučevanjem morfologije površine s SEM, in vrednostjo kota omočljivosti (>90). Na hidrofobne lastnosti prav tako nakazuje sama sestava raztopine nastanka prevleke (bučno olje in stearinska kislina). S predhodnim fosfatiranjem smo najvišjo vrednost inhibicijske učinkovitosti dosegli pri dodatku 4% bučnega olja (91,765 %).
Glede na rezultate lahko sklepamo, da smo s funkcionaliziranjem površine vzorca v 2 % raztopini APTES-a in s fosfatiranjem uspešno izboljšali oprijem prevleke formirane v nadaljevanju postopka s potopitvijo v etanolno raztopino 0,05 M stearinske kisline z dodatkom bučnega olja in rožmarinovim ekstraktom različnih koncentracij.
Ključne besede: korozija, hidrofobnost, zeleni inhibitorji, potenciodinamska metoda, bučno olje, rožmarin
Objavljeno v DKUM: 17.09.2024; Ogledov: 0; Prenosov: 24
Celotno besedilo (2,36 MB) |
3. Polisurfaktanti, kot inhibitorji korozijskih procesovAna Vida, 2024, diplomsko delo Opis: V okviru diplomskega dela smo preučili inhibicijsko učinkovitost dveh neionskih polisurfaktantov kot zaviralcev korozijskega procesa z uporabo klasične potenciodinamske metode. Učinkovitost polisurfaktanta Pluronica F127 in PEG 1500 smo preučili v mediju 3,5 % NaCl. Nadalje smo v mediju 0,1 M HCl preiskali vpliv temperature na inhibicijsko delovanje PEG 1500 ter sinergijski učinek PEG 1500 ob dodatku surfaktanta Tritona X-100. Za zaključek smo preverili sposobnost tvorbe efektivnih adsorpcijskih prevlek preizkušenih inhibitorjev. Površine različnih vzorcev smo analizirali z merjenjem kontaktnega kota vodne kapljice, metodo infrardeče spektroskopije s Fourierjevo transformacijo ter z vrstično elektronsko mikroskopijo. Na podlagi rezultatov smo opredelili mehanizme adsorpcije ter potrdili inhibicijsko učinkovitost vseh uporabljenih neionskih spojin. Rezultati potrjujejo inhibicijsko delovanje, ki se izboljšuje s povečevanjem koncentracije uporabljenih inhibitorjev. V 3,5 % NaCl smo dosegli najboljšo inhibicijsko učinkovitost 94,6 % ob uporabi 0,3 mM Pluronica F127 ter inhibicijsko učinkovitost 90,73 % ob uporabi PEG 1500 koncentracije 0,1 M. Nadalje smo s PEG enake koncentracije v mediju 0,1 M HCl dosegli najboljšo inhibicijsko učinkovitost 74,62 % pri 303 K. Za konec pa smo potrdili sinergijsko delovanje PEG 1500 in Tritona X-100 ter njuno sposobnost tvorbe efektivnih adsorpcijskih prevlek.
Ključne besede: korozija, polisurfaktanti, adsorpcija, potenciodinamska metoda
Objavljeno v DKUM: 10.09.2024; Ogledov: 25; Prenosov: 19
Celotno besedilo (2,57 MB) |
4. Priprava antikorozijske prevleke z enkapsuliranim inhibitorjem : diplomsko delo univerzitetnega študijskega programa I. stopnjeTadeja Rožman, 2024, diplomsko delo Opis: Korozija je razdiralni napad na kovino, ki je posledica kemijske ali elektrokemijske reakcije, do katere pride, ko je kovina izpostavljena reaktivnemu okolju (vlaga, kisik, halogenidni ioni, kisline, baze). Pri tem se poslabšajo fizikalne lastnosti kovinskega materiala, zaradi česar ta izgubi svojo funkcionalnost. Za inhibicijo korozijskih procesov se pogosto uporabljajo prevleke, katerih osnovna naloga je ta, da zagotavljajo fizično pregrado med površino kovine in korozivnim okoljem, s čimer se onemogoči difuzija agresivnih ionskih zvrsti, vodnih molekul in molekul kisika do površine. Zaradi dolgotrajne izpostavljenosti korozivnemu mediju, spremenljivih okoljskih pogojev in mehanskih obremenitev se prevleke sčasoma obrabijo, kar pomeni,da jih je potrebno vzdrževati. To predstavlja visoko ekonomsko obremenitev, zato se pojavi potreba po zasnovi t.i. pametnih prevlek, pri katerih se v osnovno prevleko vstavi aktivna učinkovina, ki se ob poškodbi prevleke sprosti iz kapsule in obnovi fizično pregrado. V diplomskem delu smo na aluminijev vzorec nanesli epoksidno prevleko, v katero smo vstavili kationski surfaktant CTAB, enkapsuliran v silikatne nanokapsule. Kationski surfaktant se ob poškodbi prevleke odzove na lokalno spremembo pH, tako da nastopi sproščanje le-tega iz nanokapsul. Nato se CTAB s pomočjo adsorpcije veže na anodna in katodna mesta, s čimer se obnovi fizična pregrada med korozivnim okoljem in kovinsko površino. Korozijsko odpornost prevlek smo preverili v dveh korozivnih medijih: 3,5 % raztopini NaCl in 0,1 M raztopini HCl in sicer s pomočjo elektrokemijskih meritev. Korozijske parametre smo pridobili s pomočjo Tafelove ekstrapolacijske metode in metode linearne polarizacijske upornosti. Površinsko analizo pripravljenih prevlek smo izvedli s pomočjo ATR-FTIR spektroskopije, meritve kontaktnega kota in elektronske vrstične mikroskopije. Meritve so pokazale, da smo z vključitvijo enkapsuliranega inhibitorja v prevleke dosegli inhibicijsko učinkovitost nad 98 %.
Ključne besede: korozija aluminija, kloridni ioni, potenciodinamska metoda, pametne prevleke, inkapsuliran inhibitor, protikorozijska zaščita, Tafel metoda
Objavljeno v DKUM: 06.05.2024; Ogledov: 342; Prenosov: 88
Celotno besedilo (4,27 MB) |
5. Nanomaterials and their recent applications in impedimetric biosensingZala Štukovnik, Regina Fuchs-Godec, Urban Bren, 2023, pregledni znanstveni članek Opis: Impedimetric biosensors measure changes in the electrical impedance due to a biochemical process, typically the binding of a biomolecule to a bioreceptor on the sensor surface. Nanomaterials can be employed to modify the biosensor's surface to increase the surface area available for biorecognition events, thereby improving the sensitivity and detection limits of the biosensor. Various nanomaterials, such as carbon nanotubes, carbon nanofibers, quantum dots, metal nanoparticles, and graphene oxide nanoparticles, have been investigated for impedimetric biosensors. These nanomaterials have yielded promising results in improving sensitivity, selectivity, and overall biosensor performance. Hence, they offer a wide range of possibilities for developing advanced biosensing platforms that can be employed in various fields, including healthcare, environmental monitoring, and food safety. This review focuses on the recent developments in nanoparticle-functionalized electrochemical-impedimetric biosensors.
Ključne besede: impedimetric biosensor, electrochemical impedance spectroscopy, nanomaterials, metal nanoparticles, carbon nanofibers, carbon nanotubes, graphene oxide, quantum dots
Objavljeno v DKUM: 12.02.2024; Ogledov: 6175; Prenosov: 23
Celotno besedilo (3,14 MB)
Gradivo ima več datotek! Več... |
6. Komercialna kurkuma kot inhibitor korozijskih procesov : diplomsko delo univerzitetnega študijskega programa I. stopnjeEva Patik, 2023, diplomsko delo Opis: Korozija predstavlja enega izmed pomembnih globalnih problemov. Z uporabo korozijskih inhibitorjev lahko upočasnimo raztapljanje kovinskih materialov v agresivnih medijih, in sicer so najbolj zaželeni zeleni inhibitorji, saj nimajo negativnih vplivov na okolje. Glavna komponenta kurkume je kurkumin, ki zaradi antioksidativnih lastnosti sodi med potencialne zelene inhibitorje korozijskih procesov.
Namen diplomskega dela je ugotoviti, ali kurkuma zagotavlja učinkovito protikorozijsko zaščito v 3,5-odstotni raztopini NaCl in kako je ta odvisna od koncentracije dodanega inhibitorja (komercialne kurkume). Zaščitne prevleke so bile narejene s potopitvijo vzorca aluminijaste pločevine v etanolno ali metanolno raztopino oktadekanojske kisline z dodatkom komercialne kurkume v različnih koncentracijah.
V ta namen smo uporabili klasično potenciodinamsko metodo. Na osnovi klasičnih korozijskih parametrov (gostota korozijskega toka in polarizacijska upornost) smo izračunali korozijsko hitrost in inhibicijsko učinkovitost. Za določitev morfologije zaščitnega sloja je bil uporabljen elektronski mikroskop SEM, na osnovi omočitvenega kota pa smo določili, ali je ta samosestavljiva plast hidrofilna ali hidrofobna. Z ATR-FTIR-spektroskopijo smo analizirali sestavo zaščitne prevleke, kar pomeni prisotnost funkcionalnih skupin v nastalem sloju na površini kovinskega vzorca. Prav tako smo s to metodo analizirali tudi samo raztopino, v katero so bili kovinski vzorci potopljeni.
Meritve kontaktnega kota dokazujejo, da imajo tako pripravljene samosestavljive prevleke hidrofobne lastnosti, katerih vrednosti inhibicijske učinkovitosti presegajo vrednost 80 %.
Ključne besede: korozija, aluminij, zeleni korozijski inhibitor, kurkuma, potenciodinamska metoda
Objavljeno v DKUM: 11.09.2023; Ogledov: 572; Prenosov: 219
Celotno besedilo (2,99 MB) |
7. Med kot inhibitor korozijskih procesov : diplomsko delo univerzitetnega študijskega programa I. stopnjeTina Dšuban, 2021, diplomsko delo Opis: V okviru diplomskega dela preučujemo inhibitorni vpliv medu kot zelenega inhibitorja na nerjavnem jeklu v kislem korozivnem mediju. Izbrali smo tri vrste medu, in sicer: kostanjev, cvetlični in akacijev med. Ker nas je zanimalo kako vplivajo različne koncentracije inhibitorjev na stopnjo zaščite, smo spreminjali njihove koncentracije ob dodatkih v kisli medij. Izbrane koncentracije dodatka inhibitorjev so bile: 1-%, 2-% in 4-% dodatek. Izbrana kisla korozijskega medija sta bila 3,5-% raztopina NaCl in simulirana raztopina kislega dežja s pH 3.
Meritve smo izvedli na vzorcih nerjavnega jekla AISI 303, ki smo jih predhodno ustrezno pripravili. V nadaljevanju je bila uporabljena klasična elektrokemijska potenciodinamska metoda, s katero smo pridobili rezultate – karakteristične korozijske parametre za nadaljnjo interpretacijo. Površino vzorcev (morfologijo) smo po izpostavitvi neinhibirani in inhibirani raztopini korozivnega medija analizirali prav tako z mikroskopom. Za potrditev adsorpcije in tvorbo zaščitnega filma pa smo uporabili metodo ATR-FTIR.
Najvišja dosežena vrednost za inhibicijsko učinkovitost v simulirani obliki kislega dežja s pH 3 je bila v primeru 4-% dodatka medu, in sicer akacijeva vrsta medu (η = 82 %), sledi kostanjev med (η = 80 %), medtem ko je bila le-ta ob dodatku cvetličnega medu okoli η = 63 %.
V primeru 3,5-% raztopine NaCl je bila najvišja inhibicijska učinkovitost dosežena ob 2-% dodatku izbranega medu, in sicer: cvetlični med (η = 61 %), akacijev med (η = 60 %) in kostanjev med (η = 50 %).
Višja stopnje inhibicije je bila dosežena v korozivnem mediju kisli dež v primerjavi s 3,5-% raztopino NaCl, kar uvršča izbrane vrste medu med potencialne inhibitorje korozijskih procesov v mediju kisli dež. Za 3,5-% raztopino NaCl bi predlagali izbiro drugega inhibitorja, saj glede na nižjo doseženo vrednost inhibicijske učinkovitosti, ne moremo z gotovostjo trditi, da bi izbran inhibitor dovolj učinkovito zaščitil preučevano jeklo pred korozijskimi procesi.
Ključne besede: korozija, med, inhibitor, nerjavno jeklo, inhibicija korozije, inhibicijska učinkovitost
Objavljeno v DKUM: 22.09.2021; Ogledov: 1084; Prenosov: 153
Celotno besedilo (3,00 MB) |
8. Ekstrakt šipka kot zeleni inhibitor korozijskih procesov : diplomsko delo univerzitetnega študijskega programa I. stopnjeAna Goričan, 2021, diplomsko delo Opis: Baker se med drugim uporablja tudi kot 'gradbeni material' (skulpture, žlebovi), zato je mnogokrat izpostavljen različnim naravnim vplivom, kot je denimo kisli dež. Da bi ga zaščitili in s tem podaljšali njegovo življenjsko dobo, se uporabljajo in razvijajo prevleke, ki predstavljajo bariero med materialom in zunanjim agresivnim medijem ter tako upočasnjujejo ali preprečujejo korozijo oziroma razpadanje. Ker mnoge tovrstne prevleke bremenijo okolje, se ponuja možnost zelenih inhibitorjev. Zaradi vsebnosti polifenolov bi lahko bil to tudi šipkov ekstrakt.
Diplomsko delo prikazuje študijo inhibicijskih lastnosti prevlek na bakru, ki so bile produkt potopitvene metode v različne koncentracije (0,5, 1,0, 1,5 in 2,0%) šipkovega ekstrakta v 0,05 M etanolni raztopini stearinske kisline. Za proučevanje korozijske obstojnosti samosestavljivih prevlek na površini bakra je bila izbrana elektrokemijska potenciodinamska metoda s simulirano obliko kislega dežja (pri pH-vrednostih 1, 3 in 5) kot korozijskim medijem. Sledili sta analiza površine delcev, ki se je izvedla na podlagi opazovanja pod svetlobnim mikroskopom, in FTIR-analiza, s katero se je skušalo dokazati prisotnost spojin samosestavljive prevleke.
Rezultati so pokazali najboljše inhibicijske lastnosti prevleke, izgrajene s potopitvijo v mešanico 0,05 M raztopine stearinske kisline in 2 % šipkovega olja. V primeru nakisanja kislega dežja na vrednost pH = 5 je takšna prevleka nudila 100% učinkovitost. Inhibicijska učinkovitost se tudi v primeru ostalih prevlek in drugih pH-vrednosti agresivnega medija ni znižala pod 95 %.
Ključne besede: potenciodinamska metoda, šipkov ekstrakt, zeleni inhibitor, korozija, baker
Objavljeno v DKUM: 22.09.2021; Ogledov: 991; Prenosov: 78
Celotno besedilo (4,96 MB) |
9. Tanin kot zaviralec korozije na jeklu : diplomsko delo univerzitetnega študijskega programa I. stopnjeAna Perpar, 2021, diplomsko delo Opis: Za zaščito jekel v industriji se vse bolj uveljavljajo zeleni inhibitorji korozije. V diplomski nalogi je v ta namen uporabljena galna kislina (spada med hidrolizirane tanine), da se ugotovi njena inhibicijska učinkovitost. To je bilo doseženo z diferencialno gravimetrično metodo ob spremembi mase pred izpostavitvijo korozijskim medijem in po njej ter z izračunom inhibicije in korozijske hitrosti. Delo je potekalo z vzorci iz nerjavnega jekla (številka: 1.4301), ki jih je bilo potrebno predhodno zbrusiti in očistiti. Za kisli medij so bile izbrane različne koncentracije HCl (0,1 M; 0,15 M; 0,25 M; 0,3 M in 0,5 M), kot inhibitor pa se je uporabila 0,5-, 0,75- in 1-% galna kislina pri izpostavitvenih časih: 4, 8 in 24 ur. Tej metodi je sledila površinska analiza vzorcev s pregledom morfologije površin vzorcev pod svetlobnim mikroskopom in ATR-FTIR (infrardeča spektroskopija s Fourierjevo transformacijo na oslabljeni totalni odboj).
Rezultati so pokazali, da je inhibicijska učinkovitost galne kisline največja v 0,25 M HCl, saj pri nižjih koncentracijah ni prišlo do korozije oziroma je bila le-ta minimalna, pri višjih pa je bila inhibicija zanemarljiva, v nekaterih primerih je prišlo celo do negativnih vrednosti inhibicijske učinkovitosti, kar nakazuje na proces aktivacije. Pri izpostavljenosti 0,25 M HCl za 24 ur, je pri 0,5-% galni kislini dosežena več kot 60 % inhibicijska učinkovitost, med tem ko le-ta pri 1-% galni kislini znaša skoraj 87 %. Na podlagi tega se zaključi, da se galna kislina lahko uporabi, v razredčeni raztopini klorovodikove kisline in podobnih kislih medijih, kot uspešen zeleni inhibitor korozije na jeklu.
Ključne besede: galna kislina, korozija jekla, klorovodikova kislina, inhibicija
Objavljeno v DKUM: 22.07.2021; Ogledov: 1349; Prenosov: 128
Celotno besedilo (3,27 MB) |
10. Priprava tankoslojnih plasti na osnovi tio 2 v namene protikorozijske zaščite : magistrsko deloAlain Kerhe, 2021, magistrsko delo Opis: Nezaščitene železne in jeklene površine so dovzetne za zračno vlago in kisik. Na njih se zaradi termodinamske nestabilnosti tvori šibka pasivna plast oksida, ki se lušči in poškoduje kovinske konstrukcijske materiale. V magistrskem delu smo nerjavno jeklo AISI 304 prevlekli s postopkom sol-gel ter izdelano protikorozijsko zaščito na osnovi TiO2, ki naj bi preprečevala tvorbo korozijskih produktov in inhibirala proces korozije. Nanesli smo po več plasti tankoslojne zaščite, med nanašanjem posameznih plasti pa smo jih za stabilizacijo sušili v sušilniku ali avtoklavu: tri plasti pri 500 °C, pet plasti pri 200 °C in 500 °C ter deset plasti pri 200 °C. Plasti smo toplotno obdelali, da bi iz njih odstranili organske komponente, ostali so samo kompleksni oksidi Ti4+. To je vodilo do večje homogenosti in adhezivnosti, manjše poroznosti in boljšega prekrivanja med plastmi.
Preizkušali smo različne sestave plasti ter določali njeno stabilnost, obstojnost, medplastno prekrivanje in inhibicijsko zaščito prevlek v agresivnih medijih, predvsem v HCl pri različnih koncentracijah: 2-%, 8,5-% in 17-%. Za analizo plasti smo uporabljali elektrokemijsko impedančno spektroskopijo (EIS) in potenciodinamsko polarizacijsko spektroskopijo (PP). Eksperimentalne točke, pridobljene z metodo EIS, smo predstavili z Nyquistovimi in Bodejevimi diagrami, hkrati pa si z interpretacijo konstruiranih karakterističnih nadomestnih vezij pridobili vpogled v impedančne parametre ter na njihovi podlagi ugotovili pozitivne zaviralne (inhibicijske) lastnosti proti korozijskim procesom pri več nanosih plasti. Najboljšo protikorozijsko zaščito je kovini dajalo pet plasti, sušenih na 200 °C, najslabšo protikorozijsko zaščito pa je imel premazni sistem z vsebnostjo naravnega voska P123 in s tremi plastmi, sušenimi na 500 °C.
Ključne besede: protikorozijska zaščita, nerjavno jeklo, postopek sol-gel, inhibicijska hitrost, elektrokemijska impedančna spektroskopija, potenciodinamska polarizacijska spektroskopija
Objavljeno v DKUM: 19.03.2021; Ogledov: 1318; Prenosov: 86
Celotno besedilo (6,08 MB) |
