بررسی مکانیزم بازدارنده‌های خوردگی بر پایه سریم و بنزایمیدازول جذب شده بر روی اکسید گرافن جهت کاربرد در پوشش اپوکسی

این پژوهش منجر به استخراج ۶ مقاله ISI و ۱ مقاله ISC شده است که این مقالات عمدتاً در مجلات معتبر بین‌المللی مانند Corosion science و Hazardous materilas به چاپ رسیده است.
یلدا آرایی، دانشجوی ارتباطات دانشگاه تهران، با این منتخب بیست و نهمین جشنواره پژوهش و فناوری دانشگاه تهران، در خصوص اهمیت و چیستی رساله ایشان به گفت‌وگو نشسته است.
 

• مساله یا سوال اصلی رساله شما چیست و چه شد که این موضوع را انتخاب کردید؟

خوردگی فلزات معضل بزرگی در صنعت است و سالانه چیزی در حدود ۴% تا ۵% از تولید ناخالص ملی کشور، صرف هزینه برای این مشکل می‌شود. این مشکل در کشور ما و با توجه به حضور برخی صنایع بزرگ مانند صنایع نفت و گاز در مناطقی با شرایط خورندگی بالا بیشتر مورد توجه است. با توجه به این موضوع، در این تحقیق راهکارهایی برای کاهش سرعت خوردگی فلزات و آلیاژهای به کار رفته در این صنایع ارائه شده است. در این راستا و با استفاده از یک نانو حامل هوشمند بر پایه اکسید گرافن، بازدارنده‌های خوردگی در بستر پوشش اپوکسی وارد شده و خواص ضد خوردگی این پوشش را افزایش می‌دهد.
 

• مهم‌ترین نتایج حاصل از تحقیق شما چه بوده است؟

با توجه به اینکه پوشش‌های آلی بیشترین کاربرد را در صنایع جهت کاهش نرخ خوردگی فلزات دارند، هدف از این پژوهش، بهبود خواص این پوشش بوده است. این بازدارنده در یک پوشش آلی اپوکسی قرار دارد. این پوشش به صورت گسترده در صنعت، در جهت کاهش خوردگی مورد استفاده قرار می‌گیرد. استفاده از پوشش‌های آلی، امروزه به عنوان یکی از مؤثرترین روش‌های کنترل خوردگی مطرح است، این در حالی است که به علت این واقعیت که این پوشش‌ها غالباً در معرض آسیب‌های سطحی قرار دارند، پس از ایجاد آسیب سطحی به این پوشش‌ها خواص ضدخوردگی آن‌ها به شکل قابل‌توجهی کاهش می‌یابد. در این تحقیق مقاومت به خوردگی پوشش آلی حاوی نانوذرات هوشمند به‌صورت قابل ملاحظه‌ای نسبت به مقاومت به خوردگی پوشش معمولی افزایش پیدا کرده است. همچنین پس از ایجاد خراشی مصنوعی بر روی پوشش، مشاهده شد که با ایجاد لایه‌ای از بازدارنده‌های خوردگی در ناحیه خراش از کاهش خواص ضدخوردگی پوشش جلوگیری به‌عمل آمده و با گذشت زمان مقاومت پوشش افزایش یافته است. نانوذرات مورد استفاده در این پژوهش، نانوصفحات اکسید گرافن بوده است که توسط نانوذرات کمپلکس بر پایه سریم، اصلاح سطحی شده است. در این تحقیق با توجه به بار سطحی (پتانسیل زتا) خاص اکسید گرافن در محیط‌هایی با اسیدیته مختلف، سیستم به گونه‌ای طراحی شده است که بازدارنده‌های جذب شده بر روی سطح این نانوصفحات در ناحیه خراش آزاد شده و منجر به ترمیم ناحیه آسیب‌دیده پوشش شود.
به علاوه یکی از موارد مدنظر در این پژوهش توجه به مباحث زیست‌محیطی بود. پوشش‌های حاوی بازدارنده‌های بر پایه کرومات و روی، سال‌ها برای کاهش سرعت خوردگی مورد استفاده قرار گرفته است. با توجه به مشکلات عدیده این مواد برای محیط‌زیست و سلامتی انسان، در این پژوهش با جایگزین کردن آن با سریم و ال – سیستئین، پوششی به‌نسبت دوست‌دار محیط‌زیست طراحی و اجرا شد.
 

• مهم‌ترین دستاوردهای تحقیق شما چیست و در کدام قسمت صنعت و یا حتی جامعه کاربرد دارد؟

در زمینه استفاده صنعتی با توجه به اینکه استفاده از پوشش‌های آلی یکی از پرکاربرد ترین راه‌ها برای مقابله با خوردگی در صنعت نفت و گاز است استفاده از این سیستم ضدخوردگی بر پایه پوشش آلی، می‌تواند منجر به بهبود خواص ضدخوردگی پوشش و کاهش هزینه‌های ناشی از خوردگی شود.
 

• آیا برای تداوم و پیگیری دستاورد پژوهش شما در آینده، به سرمایه‌گذار و حمایت سازمانی احتیاج است؟

استفاده از نانوحامل‌های حاوی بازدارنده، هنوز ایده‌ای دانشگاهی است و در صنعت مورد استفاده قرار نگرفته است. این سیستم ضد خوردگی در حال حاضر به نقطه‌ی کمال خود نرسیده و باید در این زمینه، کارهای بیشتری صورت گیرد تا اینکه بتواند جهت کاربرد در صنعت مقرون به صرفه شود. سرمایه گذاران و حامیان بخش خصوصی برای پیشبرد این ایده و رساندن آن به حدی که بتواند به تولید انبوه برسد و در صنعت مورد استفاده قرار گیرد، می‌توانند کمک کننده باشند.
 

• پیشنهاد شما برای تداوم و پیگیری پژوهش شما در آینده چیست؟

در پژوهش انجام شده سعی گردید که تا حد امکان ویژگی‌های مخرب محیط زیست در سیستم طراحی شده کاهش یابد. با این وجود لازم است مطالعاتی تنظیم شود که ضمن بهبود عملکرد سیستم ضدخوردگی طراحی شده، اثرات مخرب مواد اولیه مورد استفاده را نیز تا حد ممکن کاهش دهند، تا این طرح بتواند به نتیجه خوبی برسد.