K3 / LabFizKemKoroInhibitorji

K3/K3slo.png

RAZISKOVALNO DELO

Raziskovalni program

Zaščita pred korozijo

Na področju zaščite pred korozijo se osredotočamo na sledeče tematike:


Korozijski inhibitorji
Upočasnitev procesa korozije z uporabo inhibitorjev korozije je že desetletja ena najpomembnejših metod protikorozijske zaščite. Inhibitorji so anorganske ali organske spojine, ki po dodatku v majhnih koncentracijah, tvorijo površinsko plast, ki ščiti osnovno kovinsko površino pred raztapljanjem in posledično zmanjša hitrost korozije. Izbira inhibitorja temelji na njegovi inhibicijski učinkovitosti, pa tudi na ceni in neškodljivosti za okolje. Naše raziskave so osredotočene na inhibitorje, ki se uporabljajo v raztopinah. Te lahko razvrstimo med anodne, katodne in mešane, odvisno od tega ali večinoma vplivajo na anodno, katodno ali obe reakciji. Mešani inhibitorji vplivajo tako na anodno kot na katodno reakcijo in lahko delujejo s fizisorpcijo ali kemisorpcijo ter tvorbo filma. Med najpomembnejše inhibitorje korozije bakra sodijo spojine na osnovi triazola in imidazola. Benzotriazol (BTAH) je od leta 1947 znan kot zelo učinkovit inhibitor korozije bakra in bakrovih zlitin. V našem laboratoriju raziskujemo številne inhibitorje, predvsem za kovine na osnovi bakra, cinka in železa. Modeliranje na podlagi teorije gostotnega funkcionala (DFT) je postalo nepogrešljivo pri razlagi eksperimentalnih dognanj. Lahko zagotavlja podatke o adsorpcijskem mehanizmu in vezavi inhibitorjev na kovinsko površino. Poleg tega omogoča izračun elektronskih lastnosti sistema kovina / adsorbat, ki potem nudijo fizikalno ozadje procesov korozije in inhibicije korozije. Eden zadnjih trendov zaščite pred korozijo je sinergistična uporaba inhibitorjev. Kombinacija različnih inhibitorjev lahko bodisi poveča učinek vsake spojine posebej, bodisi prinese dodatno funkcionalno lastnost, na primer hidrofobnost.

Korozijski inhibitorji

Slika: (a) Polarizacijske krivulje za baker v 0,5 M raztopini NaCl brez in z dodatkom benzotriazola (BTA) v koncentracijah 1, 5 in 30 mM. Hitrost preleta je bila 1 mV/s. (povzeto iz: T. Kosec, I. Milošev, B. Pihlar, Appl. Surf. Sci., 2007, 253, 8863–8873) Skeletna struktura BTA je podana. (b) Planarna fizisorbirana struktura BTA polimera tvori tanko in kompaktno plast na površini. (povzeto iz: M. Finšgar, A. Lesar, A. Kokalj, I. Milošev, Electrochim. Acta, 2008, 53, 8287–8297)

Korozijski inhibitorji: izbrani znanstveni članki

  1. A. Kokalj, Corros. Sci., 2022, 196, 109939-1–109939-15.

  2. M. Dlouhy, A. Kokalj, Corros. Sci., 2022, 205, 110443-1–110443-15.

  3. A. Kokalj, M. Dlouhy, Corros. Sci., 2022, 209, 110680-1–110680-12.

  4. D. Kozlica, I. Milošev, Electrochim. Acta, 2022, 431, 141154-1–141154-20.

  5. A. Kokalj, M. Lozinšek, B. Kapun, P. Taheri, S. Neupane, P. Losada-Pérez, C. Xie, S. Stavber, D. Crespo, F. U. Renner, A. Mol, I. Milošev, Corros. Sci., 2021, 179, 108856.

  6. P. Rodič, M. Lekka, F. Andreatta, I. Milošev, L. Fedrizzi, Electrochim. Acta, 2021, 370, 137664-1–137664-15.

  7. A. Kokalj, Corros. Sci., 2021, 180, 109016-1–109016-10.

  8. D. K. Kozlica, A. Kokalj, I. Milošev, Corros. Sci., 2021, 182, 109082-1–109082-26.

  9. C. Xie, I. Milošev, F. Renner, A. Kokalj, P. Bruna, D. Crespo, J. Alloys Compd., 2021, 879, 160464-1–160464-18.

  10. D. K. Kozlica, J. Ekar, J. Kovač, I. Milošev, J. Electrochem. Soc., 2021, 168, 031504-1–031504-18.

  11. S. Neupane, U. Tiringer, I. Milošev, A. Kokalj, J. Electrochem. Soc., 2021, 168, 051504-1–051504-13.

  12. A. Kokalj, D. Costa, J. Electrochem. Soc., 2021, 168, 071508-1–071508-21.

  13. I. Milošev, A. Kokalj, M. Poberžnik, D. Zimerl, J. Iskra, A. Nemes, D. Szabo, S. Zanna, A. Seyeux, J. Electrochem. Soc., 2021, 168, 071506-1–071506-23.

  14. A. Kokalj, M. Lozinšek, B. Kapun, P. Taheri, Sh. Neupane, P. Losada-Perez, Ch. Xie, S. Stavber, D. Crespo, F.U. Renner, J. M. C. Mol, I. Milošev, Corros. Sci., 2020, 179, 108856-1–108856-12.

  15. M. Poberžnik, F. Chiter, I. Milošev, P. Marcus, D. Costa, A. Kokalj, Appl. Surf. Sci. 2020, 525, 146156.

  16. P. Taheri, I. Milošev, M. Meeusen, B. Kapun, P. White, A. Kokalj, Mater. Degrad. 2020, 4, 12.

  17. I. Milošev, D. Zimerl, Ch. Carriére, S. Zanna, A. Seyeux, J. Iskra, S. Stavber, F. Chiter, M. Poberžnik, D. Costa, A. Kokalj, P. Marcus, J. Electrochem. Soc., 2020, 167, 061509.

  18. I. Milošev, T. Bakarič, S. Zanna, A. Seyeux, P. Rodič, M. Poberžnik, F. Chiter, P. Cornette, D. Costa, A. Kokalj, P. Marcus, J. Electrochem. Soc., 2019, 166, C1–C16.

  19. Kokalj, A.; Costa, D., Molecular Modeling of Corrosion Inhibitors. In: K. Wandelt, (Ed.) Encyclopedia of Interfacial Chemistry: Surface Science and Electrochemistry, 2018, 6, 332–345.

  20. G. Žerjav, A. Lanzutti, F. Andreatta, L. Fedrizzi, I. Milošev, Mater. Corr., 2017, 68, 30–41.

  21. G. Žerjav, I. Milošev, Corros. Sci., 2015, 98, 180–191.

  22. I. Milošev, N. Kovačević, A. Kokalj, Acta Chim. Slov., 2016, 63, 544–559.

  23. N. Kovačević, I. Milošev, A. Kokalj, Corros. Sci., 2017, 124, 25–34.

  24. N. Kovačević, I. Milošev, A. Kokalj, Corros. Sci., 2015, 98, 457–470.

  25. A. Kokalj, N. Kovačević, S. Peljhan, M. Finšgar, A. Lesar, I. Milošev, ChemPhysChem, 2011, 12, 3547–3555.

  26. A. Kokalj, S. Peljhan, M. Finšgar, I. Milošev, J. Am. Chem. Soc., 2010, 132, 16657–16668.

  27. A. Lesar, I. Milošev, Chem. Phys. Lett., 2009, 483, 198–203.

  28. M. Finšgar, A. Lesar, A. Kokalj, I. Milošev, Electrochim. Acta, 2008, 53, 8287–8297.

  29. T. Kosec, D. Kek Merl, I. Milošev, Corros. Sci., 2008, 50, 1987–1997.

  30. I. Milošev, M. Metikoš-Huković, J. Electrochem. Soc., 1991, 138, 61–67.

Projekti povezani s korozijskimi inhibitorji

  • M-ERA.NET Transnational call 2015 Deskriptorji inhibicije korozije in selektivnega raztapljanja, akronim COIN DESC, 2017–2020, koordinator dr. A. Kokalj

  • M-ERA.NET Transnational call 2014 Ciljano oblikovanje korozijsko odpornih prevlek za različne namene, akronim COR_ID, 2016–2019, koordinator dr. I. Milošev

  • Bilateralni projekt Proteus Slovenija-Francija INCOR: Študij faznih mej relevantnih pri inhibiciji korozije, vodja projekta dr. M. Poberžnik in dr. A. Seyeux, 2021–2022

  • Bilateralni projekt Proteus Slovenija–Francija INCOR: Študij faznih mej relevantnih pri inhibiciji korozije, vodji projekta: I. Milošev and D. Costa, 2018–2019

  • Bilateralni projekt Proteus Slovenija–Francija CECICORR Molekulsko modeliranje in eksperimentalna karakterizacija faznih mej relevantnih za korozijo: pasivni filmi in inhibitorji korozije, vodji projekta: A. Kokalj and D. Costa, 2018–2019

  • ARRS projekt: Relacija med molekularno strukturo inhibitorjev, njihovo samoureditvijo na površini in korozijsko zaščito kovin, J1-2240, vodja projekta: dr. A. Kokalj, 2009–2012

  • ARRS projekt: Vpliv elektronske strukture inhibitorjev korozije na njihovo učinkovitost, J1-9516, vodja projekta: dr. A. Kokalj, 2007–2009