Ultraschnelle Synthese von Graphen auf Kohlebasis

Eine kürzlich veröffentlichte Arbeit beschreibt die ultraschnelle Synthese von Graphen auf Kohlebasis und die Korrosionsschutzeigenschaften von Epoxid/Graphen-Nanokomposit-Beschichtungen.

Graphen hat sich zu einem wertvollen und nützlichen Nanomaterial entwickelt, da es eine außergewöhnlich hohe Zugfestigkeit, elektrische Leitfähigkeit und Transparenz aufweist und das dünnste zweidimensionale Material der Welt ist. Bildquelle: 4th Life Photography - AdobeStock (Symbolbild).

Graphen hat aufgrund seiner hervorragenden Barriere-, Abschirm- und mechanischen Eigenschaften ein breites Anwendungsspektrum in Korrosionsschutzbeschichtungen. Herkömmliche Graphen-Synthesemethoden, einschließlich der Herstellung von Graphenoxid (GO) nach der Homer-Methode und der anschließenden Reduktion in Form von reduziertem Graphenoxid (rGO), sind jedoch zeitaufwändig, energieintensiv und umweltschädlich, was ihre Anwendung in Korrosionsschutzbeschichtungen einschränkt. In einer neuen Studie wurden die Möglichkeiten des Flash-Joule-Heating (FJH) genutzt, um Flash-Graphen auf Kohlebasis (FCBG) aus Taixi-Anthrazit (TA) innerhalb von 200 ms ohne Vorbehandlungen oder chemische Reagenzien zu synthetisieren.

Das FJH hat den Vorteil, dass es wenig Energie verbraucht und umweltschonend ist. Im Vergleich zu rGO zeichnete sich das mit FJH hergestellte FCBG durch weniger Defekte, größere Kohlenstoffblätter und eine turbostratische Struktur aus. Darüber hinaus wurde Kohlenstoffstahl Q235 als Substrat für die Herstellung von Korrosionsschutzschichten verwendet, indem FCBG bei verschiedenen Flash-Spannungen mit Epoxidharz (EP) gemischt wurde. Auf dieser Grundlage wurde die elektrochemische Leistung der verschiedenen Beschichtungen vor und nach der Salzsprühkorrosion verglichen. Die Ergebnisse zeigten, dass die FCBG-Verbundbeschichtung, die unter Verwendung von EP und FCBG, das bei 190 V im FJH synthetisiert wurde, hergestellt wurde, eine höhere Korrosionsbeständigkeit aufwies als die Verbundbeschichtung aus EP und rGO (EP/rGO).

Die Studie wurde in Progress in Organic Coatings, Band 184, November 2023, veröffentlicht.

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