Bio-inspired Ti3C2Tx MXene composite coating for enhancing corrosion resistance of aluminum alloy in acidic environments

腐蚀 材料科学 涂层 合金 复合数 复合材料 冶金 分层(地质) 古生物学 生物 俯冲 构造学
作者
Tiange Wang,Xiaoqing Ma,Baolong Gong,Chengrong Zhu,Pengzhan Xue,Longling Guo,Xu Tian,Xixun Shen,Yulin Min,Qunjie Xu,Huaijie Cao
出处
期刊:Journal of Colloid and Interface Science [Elsevier BV]
卷期号:658: 865-878 被引量:50
标识
DOI:10.1016/j.jcis.2023.12.143
摘要

Aluminum alloy (Al alloy) suffers from severe corrosion in acidic solution. Two-dimensional (2D) MXene-based composite coatings show great prospects for corrosion protection on metals used in special conditions. The composite coatings still face challenges in complex functionalization and orientation control. In harsh conditions, the long-term ability and roles of MXene in corrosion protection are still not clear. Here, a bio-inspired myristic-calcium chloride-Ti3C2Tx MXene (MA + CaCl2 + MXene) composite coating is successfully prepared on aluminum alloy (Al alloy) by electrodeposition process. Electrochemical tests, surface morphology, and chemical composition are analyzed to investigate the corrosion resistance and protection mechanism of the MXene coating in acidic solution (0.5 M H2SO4 + 2 ppm HF). As a result, the incorporation of MXene can significantly reduce corrosion current density (7.498 × 10-8 A/cm2) by ∼ 5 orders of magnitude and impedance modulus at 0.01 Hz (|Z|0.01 Hz) value of the composite coating is 196.8 Ω·cm2, which is over 4 times higher than that of bare Al alloy (40.74 Ω·cm2) after immersion test for 72 h. Furthermore, the in-situ corrosion test confirms the enhanced corrosion resistance of the MA + CaCl2 + MXene composite coating. The MXene can increase coating thickness to 23.6 ± 0.4 μm, reduce porosity to (5.845 ± 1) × 10-5, decrease the diffusion coefficients of H+ to (1.587 ± 0.3) × 10-9 cm2/s, and enhance the adhesion of the coating to the substrate (the delamination time exceeds 5 h), thus providing improved anti-corrosion ability. This strategy opens up new prospects for construction of 2D MXene-based anti-corrosion coatings.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
慈祥的爆米花完成签到,获得积分10
刚刚
成长的点滴完成签到,获得积分10
1秒前
LKY完成签到,获得积分10
1秒前
赫连烙发布了新的文献求助10
1秒前
英俊的铭应助泥叶叶导师采纳,获得10
1秒前
哈哈应助WangShixuan采纳,获得10
2秒前
2秒前
菜青虫完成签到,获得积分10
2秒前
Lanny完成签到 ,获得积分10
2秒前
3秒前
lzt完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
pipihuang发布了新的文献求助10
3秒前
大气迎天完成签到,获得积分10
3秒前
未来发布了新的文献求助10
3秒前
hahahaha完成签到,获得积分10
3秒前
小白发布了新的文献求助10
4秒前
默蓝完成签到 ,获得积分10
4秒前
彩虹发布了新的文献求助30
5秒前
5秒前
awei发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
李宁文完成签到,获得积分10
5秒前
如果发布了新的文献求助10
6秒前
无头骑士K完成签到,获得积分10
6秒前
菜青虫发布了新的文献求助10
6秒前
maggie应助486采纳,获得10
7秒前
喜东东完成签到,获得积分10
7秒前
ZMJ完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
7秒前
迷路小丸子完成签到,获得积分10
7秒前
azmat完成签到 ,获得积分10
8秒前
文静的蜗牛完成签到,获得积分10
8秒前
yjh123应助草莓熊采纳,获得30
8秒前
田様应助lars采纳,获得10
8秒前
漂流hane完成签到,获得积分10
8秒前
脑洞疼应助吴邪采纳,获得10
8秒前
所所应助晴天采纳,获得10
9秒前
9秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Environmental Leverage in Times of Climate Crisis: Product Standards, Carbon Border Measures and Preferential Trade Agreements 1000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Social Skills Improvement System-Rating Scales--Chinese Version 500
Dynamische Polarisation von H-1 und B-11 in (CH-3)-3NBH-3 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7234261
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8859942
关于积分的说明 18688678
捐赠科研通 6901442
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3192529
关于科研通互助平台的介绍 2363179
邀请新用户注册赠送积分活动 2167029