厚朴酚环氧树脂涂层的制备及综合防护性能研究

采用联苯结构的生物质原料厚朴酚合成生物基环氧树脂,以柔性聚醚胺固化剂(D230、D400、D2000及T403)进行固化制备生物基环氧抗冲蚀涂层,探究聚醚胺分子量与官能度对厚朴酚环氧树脂力学性能、防腐性能以及抗冲蚀防护性能的影响,阐述厚朴酚环氧涂层抗冲蚀磨损机理。结果表明:D230固化的厚朴酚环氧涂层在3.5%(质量分数)NaCl溶液中浸泡15 d后仍具有较高的阻抗值(1.25×10^(11)Ω·cm^(2));以T403固化可获得高拉伸强度(26.59 MPa)、低摩擦系数(0.373)和磨损率[0.0183 mm^(3)/(N·m)]涂层;D2000固化的厚朴酚环氧涂层在抗冲蚀测试中表现出较低质量损失(244.74 mg)与体积损失(157 mm^(3))。在固/液/气三相流冲蚀作用下,D2000较长的柔性链段,赋予厚朴酚环氧涂层更好的弹性和柔韧性,降低了冲蚀介质的冲击作用,从而表现出优异的抗冲蚀性能。

聚苯胺-氮化硼纳米颗粒复合水性环氧涂层的制备与防腐性能研究

为了提升水性环氧涂层在高盐、高湿海洋环境中的防腐性能和耐久性能,在羟基化的六方氮化硼表面通过原位聚合生长聚苯胺(PANI)得到聚苯胺/氮化硼纳米颗粒(PBN),将PBN作为防腐填料来增强水性环氧涂层的防腐性能。通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和电子扫描电镜(SEM)对纳米颗粒的结构与微观形貌进行表征,采用电化学测试和中性盐雾试验(NSS)探究氮化硼、PANI改性水性环氧涂层和PBN添加量对水性环氧涂层的防腐性能的影响。结果表明:PANI在BN纳米片表面原位生长形成珊瑚状结构,向水性环氧涂层中添加0.50%(质量分数,下同)PBN后的粘结强度达到6.05 MPa,在3.5%NaCl溶液中浸泡120 h后的腐蚀电流密度(1.99×10^(-9) A/cm^(2))比纯环氧涂层(1.01×10^(-6) A/cm^(2))降低约3个数量级。这归因于添加的0.50%PBN能均匀分散在环氧树脂中,填补涂层的微小空隙并提升对腐蚀介质的阻隔作用,同时PANI具有缓蚀作用,二者协同提高纯环氧涂层的防腐性能。

镀锌钢腐蚀行为的研究进展

镀锌是保护钢铁腐蚀最经济有效的方法之一,研究镀锌钢在不同环境中的腐蚀规律、腐蚀机理和腐蚀特性显得尤为重要。综述了镀锌钢发生电化学腐蚀的基本原理及其在大气、海水和钢筋混凝土介质中的腐蚀行为,同时叙述了pH值、温度和Cl-等环境因素对镀锌钢腐蚀性能的影响。

石墨烯环氧涂层的耐磨耐蚀性能研究

将石墨烯水分散液添加到双组份水性环氧树脂中制备石墨烯固体润滑涂层,采用交流阻抗谱和动电位极化曲线研究了涂层在模拟海水(3.5%Na Cl溶液)中的电化学腐蚀行为和失效过程;采用UMT-3摩擦磨损试验机评价了三种石墨烯基环氧涂层在干摩擦和海水环境条件下的滑动摩擦磨损行为,并分析了其磨痕形貌和磨损机理.结果表明:石墨烯可以明显提高水性环氧的涂层电阻和电荷转移电阻,并降低环氧涂层在干燥条件与海水环境的摩擦系数和磨损率;石墨烯环氧涂层的摩擦系数和磨损率在海水环境中均比干摩擦低.

海水中Zn(OH)_2对镀锌钢腐蚀行为的影响

将镀锌钢试样浸入饱和Zn(OH)2海水溶液中以模拟腐蚀环境,采用失重法、扫描电镜(SEM)、极化曲线和交流阻抗谱研究了海水中Zn(OH)2对镀锌钢腐蚀行为的影响。结果表明:电极表面上由于腐蚀产物Zn(OH)2的吸附,镀锌层的膜结构遭到破坏,随着浸泡时间的延长,镀锌钢表面发生腐蚀反应时的电荷转移电阻逐渐减小,自腐蚀电流密度逐渐增大,腐蚀产物Zn(OH)2的吸附诱导了镀锌层表面点蚀的发生。

pH值和温度对镀锌钢在模拟锈层溶液中电化学腐蚀行为的影响

应用极化曲线和电化学阻抗技术,结合扫描电子显微镜方法,测试镀锌钢在模拟锈层溶液中pH值和温度对镀锌钢电化学腐蚀行为的影响作用。结果表明,镀锌钢在强碱性的模拟锈层溶液中处于钝态,其耐蚀性能随着pH值的升高而增大。温度为0～40℃时,镀锌钢的腐蚀速率变化不大,当温度升高到60℃时,腐蚀速率急剧增大。

有机涂层/金属腐蚀无损检测技术研究进展

综述了4种有机涂层/金属体系无损检测技术(包括交流阻抗谱、X射线检测、脉冲涡流检测和超声波检测)的基本原理、使用方法和研究进展,指出了有机涂层腐蚀检测方面目前存在的问题,展望了无损检测技术的发展趋势。

纳米TiO_2改性的环氧树脂涂层的防腐蚀性能

目前,对纳米TiO2改性环氧树脂涂层在海水中失效特性的报道较少。采用低温水热法制备了纳米TiO2,采用共混法用纳米TiO2对环氧树脂进行改性,并将改性环氧树脂涂覆于Q235碳钢表面。采用X射线衍射仪(XRD)和透射电镜(TEM)对纳米TiO2的晶型和形貌进行了表征;用交流阻抗技术(EIS)研究了改性环氧树脂涂层/碳钢体系在海水中不同浸泡时期的电化学行为。结果表明:纳米TiO2为锐钛矿型,且呈球状,直径约为20 nm,有效地增加了其与环氧树脂的接触面积,纳米TiO2可以抑制海水在环氧树脂涂层内部的扩散,增大了环氧涂层的电阻,提高了其防腐蚀性能。

Galvalume镀层钢在青岛海域海水中的耐蚀性能

采用极化曲线测试和交流阻抗技术研究了Galvalume镀层钢在青岛海域海水中的耐蚀性能,利用电子扫描电镜对镀层表面的腐蚀产物形貌进行了分析,详细探讨了海水温度和溶解氧浓度对Galvalume镀层钢电化学腐蚀行为的影响。结果表明:温度升高,破坏了保护性腐蚀产物膜在镀层表面的吸附,促进了阳极活化反应过程。低浓度的溶解氧抑制了阴极反应,镀层的耐蚀性能提高。

H_3PO_4掺杂聚苯胺对碳钢的缓蚀性能研究

金属管道、锅炉酸洗过程中,金属腐蚀不可避免,缓蚀剂是延缓金属腐蚀最有效、最经济的材料。苯胺低聚物具有可逆氧化还原特性,作为一种新型防腐蚀材料受到人们广泛关注。合成了一种水溶性良好的H_3PO_4掺杂聚苯胺纳米粒子缓蚀剂,采用动电位极化曲线和交流阻抗谱技术研究该缓蚀剂在1 mol/L HCl盐酸洗液中对碳钢的缓蚀性能和缓蚀机理,并结合扫描电镜和电子能谱分析碳钢腐蚀形貌和腐蚀产物成分。结果表明:H_3PO_4掺杂聚苯胺纳米粒子在碳钢表面吸附成膜,抑制氯离子对碳钢侵蚀,属于阳极型缓蚀剂。当缓蚀剂浓度为0.5 g/L时,120 min后的缓蚀效率高达94.9%。

硫脲和I^-对碳钢在酸洗液中的协同缓蚀作用

目前,鲜见硫脲与I^-的复配技术及其在酸洗液中对碳钢缓蚀性能的报道。采用失重法、开路电位、电化学交流阻抗谱和动电位极化曲线,研究了硫脲和I^-在硫酸洗液中对碳钢的协同缓蚀效应,并采用扫描电镜对碳钢腐蚀前后的腐蚀形貌进行表征。结果发现,硫脲和I^-复配后可明显降低碳钢在硫酸洗液中的腐蚀速率,在含0.01mol/L硫脲的硫酸溶液中,添加0.01 mol/L的I^-可将对碳钢的缓蚀效率从88.7%提高到96.1%。

MnO_2@Graphite电极类电Fenton降解有毒有机污染物

制备了二氧化锰复合石墨(MnO2@graphite)电极,通过XRD,TEM对电极材料进行表征,并通过电化学工作系统(循环伏安法,线性扫描伏安法,计时电量法)对MnO2@graphite电极的电催化机理进行了研究。以有机染料罗丹明B(Rhodamine B,RhB)和2,4-二氯苯酚(2,4-DCP)为对象,探讨了pH7.0中性条件下其类电Fenton降解的电催化性能。对1.0×10-5 mol/LRhB在外加电压6 V和支持电解质Na2SO4 10g/L条件下,类电Fenton反应120 min,RhB降解率达100%。通过紫外-可见吸收光谱(UV-vis)、红外光谱、总有机碳(TOC)测定等方法,研究了类电Fenton体系深度氧化降解RhB特性。结果表明,4 h RhB矿化率可达67.6%,同样条件下,7 h 2,4-DCP矿化率达到84.9%。同时,采用辣根过氧化物酶催化反应吸光光度法和苯甲酸荧光分析法分别分析测定RhB降解反应过程中H2O2和羟基自由基(.OH)的量,表明有机物的降解涉及.OH历程。

Fe3O4@Graphite电极中性条件下电Fenton降解有机污染物

制备了Fe3O4复合石墨电极(Fe3O4@graphite),通过循环伏安测定,对自制电极的电化学特性进行了表征.在外加电压无隔膜反应池中,基于Fe3O4@graphite为阴极,铂网为阳极,在pH7.0中性条件下,探讨了降解有机染料罗丹明B(Rhodamine B,RhB)及无色小分子2,4-二氯苯酚(2,4-dichlorophenol,DCP)的电Fenton反应特性,结果表明,对1.0×10-5mol.l-1RhB在外加电压6 V和支持电解质Na2SO410 g.l-1条件下,电Fenton反应120 min,RhB降解率达100%.采用过氧化物酶催化反应吸光光度法和苯甲酸荧光分析法跟踪测定RhB降解反应过程中H2O2和羟基自由基(.OH)的变化,表明RhB降解过程涉及.OH历程.采用红外光谱分析和TOC测定RhB降解过程中深度氧化变化,表明电Fenton反应条件下,RhB反应过程中其分子结构被破坏,生成羧酸或者胺类小分子化合物,同时180 min矿化率达59.2%,对2,4-DCP而言,240 min降解率为98.6%,14h矿化率为86.8%.

(光)助电-Fenton降解有机染料罗丹明B

以高纯石墨电极为阴极,铁片为阳极,Na2SO4溶液为支持电解质,通过阳极氧化提供Fe2+/Fe3+和阴极还原溶解氧转化为H2O2而形成Fenton体系,以降解有机染料罗丹明B(RhodamineB,RhB)为探针反应,研究了外加电压、铁电极面积(电荷密度)、极间距、电解质溶液浓度及外加紫外光照射(300 nm<λ<380n m)等因素对RhB降解反应的影响.结果表明:外加电压为7 V,铁片面积为3 cm2(电荷密度为0.045 A/cm2),电极之间距离为4 cm,Na2SO4质量浓度为10 g/L时,反应100 min后RhB褪色完全.采用过氧化物酶催化反应吸光光度法和苯甲酸荧光分析法分别跟踪测定RhB降解反应过程中H2O2和羟基自由基(.OH),表明RhB降解过程涉及.OH历程.通过分析测定RhB降解过程TOC变化和红外光谱分析,表明染料降解反应不仅仅为简单褪色而且深度氧化,180 min矿化率为73.0%.

电(类)Fenton体系阴极材料的研究进展

电Fenton是一种新型的电化学高级氧化技术,其阴极室区在通电时可催化还原溶解O2原位产生H2O2或转化为.OH,并促进对有机污染物的降解,从而提高了传统Fenton(H2O2/Fe2+)体系的催化氧化效率.电(类)Fenton体系中理想的阴极材料须具备两方面的特点:有较大比表面积,以增大氧气向阴极表面传质和接触面积;电极要对O2还原为H2O2具有良好的催化活性,并对H+还原为H2时高的过电位具有抑制作用.因此,开发合适阴极材料是电(类)Fenton体系的研究重点.本文概述了电(类)Fenton高级氧化技术基本原理及研究进展,重点阐述了电(类)Fenton阴极材料的电催化特性和最新研究现状,并对其当前研究趋势进行了归纳,引用文献45篇.

(光)电-Fenton法降解有毒有机污染物的研究进展

(光)电-Fenton法是能有效降解水中有毒有机污染物的高级氧化技术。综述了(光)电-Fenton法特性,重点从阳极氧化、阴极还原氧气生成双氧水和电絮凝作用等方面概述了(光)电-Fenton法降解有毒有机污染物的研究进展,结合其在工业废水有毒有机污染物处理中的应用,总结了其应用现状及发展趋势。

非下采样Contourlet变换耦合区域特性的多聚焦图像融合算法

为提高图像融合质量,较好地保留原始图像的光谱特性,避免融合图像光谱退化,提出非下采样Contourlet变换耦合区域特性多聚焦图像融合算法。采用非下采样Contourlet变换(nonsubsampled contourlet transform,NSCT)对图像进行多尺度精细分解,获取图像多层次分解子带;利用分割块区域能量函数,构造区域能量度量模型,获取区域能量相似系数,判定低频子带对应的加权系数,完成图像低频子带的融合。根据分割高频子带时形成的行列特征,形成区域锐度模型,获取高频子带分割块中的区域锐度值,利用该锐度值建立分割块判定函数,完成高频子带的融合。最后,采用非下采样Contourlet变换的逆变换得到融合图像。结果表明,与已有图像融合算法相比,本文图像融合算法融合质量更好。

基于遗传和BP算法的车牌图像快速匹配

将基于遗传的BP神经网络算法用于智能交通中的车牌图像匹配,结合了遗传算法和BP算法的优点。先采用遗传学习算法进行全局寻优、再利用BP算法进行精确训练、优化BP(BackPropagation)神经网络权重学习和训练的神经网络图像匹配算法。实验结果表明:本文设计算法较好地达到了匹配要求,能够对目标图像与样本图像进行正确匹配,匹配概率达到了92%,而传统的BP神经网络仅有79%,并且在匹配速度上也明显优于传统的BP神经网络及其他改进算法,具有精确性、收敛性和匹配快等特点。

类电Fenton降解有机偶氮染料媒介黄10

以二氧化锰复合石墨(MnO2@graphite)电极为阴极,铂网为阳极,研究了在pH7.0条件下降解媒介黄10(MY10)的类电Fenton反应特性.结果表明,4.7×10-5mol/L媒介黄10在外加电压6.0 V和支持电解质Na2SO410 g/L条件下,反应120 min,MY10脱色率达100%.通过紫外-可见光谱(UV-Vis),傅里叶红外光谱(FTIR)分析和总有机碳(TOC)测定,研究了类电Fenton体系深度氧化(矿化)MY10程度,表明,电Fenton反应4h MY10的矿化率达79.1%.通过对类电Fen-ton体系原位循环伏安参数测定及过氧化物酶催化反应吸光光度法和苯甲酸荧光分析法跟踪测定类电Fenton体系降解MY10过程中H2O2和·OH的变化,表明MY10降解过程涉及·OH历程.

滨海变电站钢结构腐蚀评价与防护措施

采用红外光谱(IR)、电子扫描电镜(SEM)和电子能谱(EDS)对滨海变电站钢结构腐蚀失效进行分析,探讨变电站钢结构的腐蚀失效过程。结果表明:在滨海海洋大气和工业大气耦合腐蚀环境下,氯离子和酸性腐蚀介质导致钢结构及变压器外壁腐蚀严重,腐蚀主要包括漆膜脱落和鼓泡、电偶腐蚀、微生物腐蚀、涂层老化及粉化,钢结构已经发生严重的电化学腐蚀和金属氧化。采用合适的防护措施,包括选用合适基材和涂覆重防腐涂料可提高变电站钢结构的耐蚀性能和服役年限。