Австралийские ученые создали наночастицы с ингибитором коррозии, который включается при повреждении

Ученые Университета Квинсленда разработали систему защиты металла, которая активируется только при начале разрушения. Ингибитор коррозии остается внутри трехуровневой наноструктуры, пока химическая среда вокруг металла не изменится.

Группа под руководством Юсуке Ямаути взяла в качестве активного компонента бензотриазол (BTA). Его упаковали в мицеллы полимера Pluronic P123 и вырастили вокруг них каркасы ZIF-8 из ионов цинка и органических лигандов. Финальный слой - оболочка из диоксида кремния толщиной около 20 нанометров.

При добавлении BTA диаметр мицелл вырос с 10 до 21 нанометра, и эти частицы стали шаблоном для кристаллизации ZIF-8. Без мицелл бензотриазол нарушал кристаллическую решетку каркаса. Массовая доля BTA в оптимизированном составе достигла 16,2%. В системе «ZIF-8 + BTA» без мицелл загрузка не превышала 4,2%, в паре «мицеллы + BTA» составила 9,3%.

Высвобождение зависит от pH на поверхности металла. В кислой среде (pH 3) снижается прочность каркаса ZIF-8, и выходит около 35% ингибитора. В щелочной среде (pH 10) растворяется силикатная оболочка, и выходит около 32%. В нейтральных условиях утечка не превышает 4%. Вышедший ингибитор адсорбируется на обнаженном металле и блокирует дальнейшее разрушение.

Эффективность проверяли на оцинкованной стали с полиуретановым покрытием, содержащим 1% таких наночастиц. Образцы с намеренными царапинами держали в растворе хлорида натрия. Через 14 дней в местах повреждения продуктов коррозии не появилось.

Источник — Правда.Ру