Estrutura e propriedades eletroquímicas de revestimentos híbridos PMMA-sílica modificados com íons cério e lítio

Autor(es)

Andressa Trentin

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Araraquara. 2019-12-17.
• Instituição: Universidade Estadual Paulista (Unesp). Instituto de Química. Araraquara
• Data de defesa: 2019-10-08
• Orientador: Peter Hammer

Resumo

Este trabalho relata uma investigação detalhada das propriedades estruturais e eletroquímicas de revestimentos de polimetilmetacrilato (PMMA)-sílica. Espectroscopia Raman e análise térmica mostraram que o ajuste da quantidade de peróxido de benzoíla (BPO), como um parâmetro crítico de síntese, melhora a eficiência de polimerização do metilmetacrilato (MMA), levando a uma estrutura híbrida altamente reticulada. A espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS) mostrou para revestimentos depositados sobre aço carbono (A1020) e liga de Al (AA7075) uma resposta de impedância capacitiva quase ideal, mantendo o módulo de impedância de baixa frequência de até 10 GΩ cm2 essencialmente inalterado durante 19 meses de imersão em NaCl 3,5%. Embora revestimentos passivos de alto desempenho tenham sido desenvolvidos, pites de corrosão podem afetar significativamente sua durabilidade. Assim, a inibição da corrosão ativa induzida por íons lítio e cério em revestimentos de sílica sol-gel de PMMA foi investigada. A adição de carbonato de lítio produziu revestimentos com melhor conectividade dos nós de sílica nanométricos e forte adesão ao substrato de alumínio. Os resultados de EIS mostraram que as concentrações de lítio mais altas resultam em um aumento no módulo de impedância e induzem a autorregeneração que aumenta significativamente sua vida útil dos revestimentos. Time-of-flight secondary ion mass spectrometry (ToFSIMS) e a espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios-X (XPS) sugerem que o processo de regeneração ocorre por meio de íons lítio lixiviados do revestimento adjacente em direção ao pite de corrosão, que é restaurado por uma camada de espécies de hidróxidos de alumínio contendo Li. Finalmente, os revestimentos contendo Ce(III) e Ce(IV) forneceram proteção de longo prazo para a liga de alumínio, porém somente Ce(IV) confere inibição ativa devido à passivação de sítios catódicos pela formação de óxidos e hidróxidos de Ce altamente insolúveis. As concentrações intermediárias de Ce(IV) mostraram-se mais eficazes para melhorar a propriedade de barreira combinada à proteção ativa de revestimentos intactos e danificados durante o tempo de imersão. Em resumo, este estudo encontrou uma relação íntima entre estrutura otimizada, eficácia anticorrosiva e atividade de self-healing induzida por íons lítio e cério em revestimentos PMMA-sílica, demostrando o alto potencial do material para eficiente proteção de superfícies metálicas. (AU)

• Processo FAPESP: 15/11907-2 - Estrutura e propriedades eletroquímicas de revestimentos híbridos PMMA-silica modificados com ions cério e lítio.
• Beneficiário: Andressa Trentin
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado