Síntese eletroquímica de polipirrol em solvente orgânico sobre superfície de aço carbono e seu desempenho anticorrosivo

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dc.contributor.advisorLiu, Yao Cho
dc.contributor.authorGuiotti, Luciano Grande
dc.contributor.event2São José dos Campos
dc.contributor.refereeCoppio, Luciana de Simone Cividanes
dc.contributor.refereeLopes, Daniela Emília Bastos
dc.contributor.refereeGonçalves, Érika Peterson
dc.contributor.refereeOrtega, Fernando dos Santos
dc.date.accessioned2024-11-22T18:27:21Z
dc.date.available2024-11-22T18:27:21Z
dc.date.issued2022-03-04
dc.description.abstractNeste trabalho, revestimentos de polipirrol (PPy) foram sintetizados galvanostaticamente em superfície de aço carbono usando acetonitrila como solvente. Os revestimentos foram obtidos de duas formas distintas: camada única e camada dupla. Cada revestimento de camada única foi dopado com uma das seguintes substâncias: ácidos inorgânicos (ácido fosfórico ou ácido molíbdico), ácido aromático de cadeia longa (ácido dodecilbenzeno sulfônico), ácido aromático de cadeia curta (ácido salicílico), ácido alifático de cadeia longa (ácido láurico), ácido dicarboxílico de cadeia curta (ácido oxálico) e ácido dicarboxílico de cadeia curta com grupo funcional hidroxila (ácido tartárico). Para os revestimentos de camada dupla, a camada interna foi dopada com ácido fosfórico e a camada externa foi dopada com um dos seguintes dopantes: ácido dodecilbenzeno sulfônico, ácido salicílico, ácido láurico, ácido oxálico ou ácido tartárico. A morfologia e composição elementar química de todos os revestimentos foi avaliada por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectroscopia por espalhamento de energia dispersiva de raios (EDX). O desempenho eletroquímico de todos os revestimentos foi analisado por ensaios de potencial de circuito aberto (OCP) e polarização potenciodinâmica. De forma adicional, os revestimentos de camada dupla foram analisados em espectroscopia de infravermelho (FTIR) visando a identificação da dopagem, além de espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS) para a verificação da proteção contra corrosão do aço carbono. Os resultados de proteção contra corrosão foram comparados à proteção obtida por um inibidor de corrosão comercial usado na indústria de refino de petróleo. Os revestimentos de camada dupla apresentaram estrutura morfológica e parâmetros eletroquímicos superiores aos revestimentos de camada única. Todos os revestimentos de camada dupla apresentaram potencial de corrosão deslocado para valores positivos quando comparados ao aço carbono sem revestimento. Além disso, as correntes anódicas desses revestimentos foram menores do que as obtidas para o aço carbono sem revestimento, o que é indicativo de proteção contra corrosão. A ordem de proteção contra corrosão do aço carbono obtida com os revestimentos de camada dupla, medida por EIS após 48 horas de imersão em solução salina, foi a seguinte: ácido dodecilbenzeno sulfônico > ácido salicílico > ácido láurico > ácido tartárico > ácido oxálico, sendo todas superiores à proteção obtida pelo inibidor de corrosão comercial. Esse resultado sugere que a camada interna atua na manutenção de uma camada passivadora na superfície do metal, enquanto que a camada externa atua como uma barreira iônica, sendo que o melhor desempenho ocorre com a utilização de dopantes mais volumosos na camada externa.
dc.description.abstract2Polypyrrole (PPy) coatings were galvanostatically synthesized on carbon steel surface using acetonitrile as solvent. The coatings were obtained in two different ways: single layer and bilayer. Each single-layer coating was doped with one of the following substances: inorganic acids (phosphoric acid or molybdic acid), long-chain aromatic acid (dodecylbenzene sulfonic acid), short-chain aromatic acid (salicylic acid), long- chain aliphatic acid (lauric acid), short-chain dicarboxylic acid (oxalic acid) and short- chain dicarboxylic acid with a hydroxyl functional group (tartaric acid). For the bilayer coatings, the inner layer was doped with phosphoric acid and the outer layer was doped with one of the following dopants: dodecylbenzene sulfonic acid, salicylic acid, lauric acid, oxalic acid or tartaric acid. The morphology and chemical elemental composition of all coatings was evaluated by scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersive ray scattering spectroscopy (EDX). The electrochemical performance of all coatings was analyzed by open circuit potential (OCP) and potentiodynamic polarization tests. Additionally, the bilayer coatings were analyzed by infrared spectroscopy (FTIR) to identify doping, in addition to electrochemical impedance spectroscopy (EIS) to verify the corrosion protection of carbon steel. Corrosion protection results were compared to protection obtained by a commercial corrosion inhibitor used in the petroleum refining industry. The bilayer coatings presented superior morphological structure and electrochemical parameters than the single-layer coatings. All double layer coatings showed corrosion potential shifted to positive values compared to uncoated carbon steel. In addition, the anodic currents of these coatings were lower than those obtained for uncoated carbon steel, which is indicative of corrosion protection. The order of corrosion protection of carbon steel obtained by the bilayer coatings, measured by EIS after 48 hours of immersion in saline solution, was as follows: dodecylbenzene sulfonic acid > salicylic acid > lauric acid > tartaric acid > oxalic acid, being all superior to the protection obtained by the commercial corrosion inhibitor. This result suggests that the inner layer acts to maintain a passive layer on the metal surface, while the outer layer acts as an ionic barrier, with the best performance occurring with the use of bulkier dopants in the outer layer.
dc.description.physical124 f.
dc.format.mimetypePDF
dc.identifier.affiliationUniversidade do Vale do Paraíba
dc.identifier.bibliographicCitation2GUIOTTI, Luciano Grande. Síntese eletroquímica de polipirrol em solvente orgânico sobre superfície de aço carbono e seu desempenho anticorrosivo. São José dos Campos, 2022. 124 f. Dissertação (Mestrado em Processamento de Materiais) - Universidade do Vale do Paraíba, Instituto de Pesquisa e Desenvolvimento, São José dos Campos, 2022
dc.identifier.urihttps://repositorio.univap.br/handle/123456789/427
dc.language.isopt_BR
dc.publisher.countryBrasil
dc.publisher.initialsUNIVAP
dc.publisher.institutionUniversidade do Vale do Paraíba
dc.publisher.programMestrado Profissional em Processamento de Materiais
dc.publisher.spatialSão José dos Campos
dc.subject.keywordAço-carbono
dc.subject.keywordPolipirrol
dc.subject.keywordCorrosão
dc.titleSíntese eletroquímica de polipirrol em solvente orgânico sobre superfície de aço carbono e seu desempenho anticorrosivo
dc.title.alternativeElectrochemical synthesis of polypyrrole in organic solvent on carbon steel surface and its anticorrosive performance
dc.typeDissertação
dc.type.masterDegreeProfissional

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