近日,先进材料研究中心与中国科学院兰州化学物理研究所、过程工程研究所以及以色列理工学院合作研究成果以“A new synergetic system based on triboelectric nanogenerator and corrosion inhibitor for enhanced anticorrosion performance”为题发表在《Nano energy》期刊上,中心青年教师崔思文博士为本文第一作者,米立伟教授为通讯作者,中原工学院为第一单位。
摩擦纳米发电机作为一种可持续电源,能够充分利用自然环境中的机械摩擦能源,如风能、波浪能等,并且持续输出电子,将其用于金属阴极保护,促使金属成为阴极,可避免或减缓金属腐蚀发生。与常规阴极保护需要外部电源而造成能耗问题相比,摩擦纳米发电机具有智能化自供电的优势。然而,单个摩擦纳米发电机器件的输出功率有限,易造成欠保护问题,限制其防腐性能。
针对这一问题,本成果为摩擦纳米发电机在金属防腐领域的应用提供了一种新的思路,利用摩擦电式阴极保护与将葡萄糖酸锌缓蚀剂联用的方法,一方面,摩擦纳米发电机产生的电场,能够加速缓蚀剂的移动,并促使金属表面形成防护膜;另一方面,缓蚀剂防护膜的屏蔽作用,能够减少阴极保护对于电能需求,增强摩擦电式阴极保护效果,从而达到协同防腐的目的。金属浸泡实验以及电化学测试表明,该协同防腐系统与单一的防腐方法相比,呈现出更加良好的防腐性能。
该工作得到了国家自然科学基金、河南省教育厅、河南省科技厅等单位项目的支持。