Создание рН-чувствительных антикоррозионных контейнерных систем на основе частиц интеркалированного азолом оксида молибдена с олигооксометаллатной оболочкой

С использованием процессов поликонденсации оксосоединений синтезированы контейнерные структуры в виде ядра из слоистого триоксида молибдена, интеркалированного 3-амино-1,2,4-триазолом (ингибитор коррозии), на поверхность которого нанесена оболочка из полимеризованной вольфрамовой кислоты. Показано, что в кислой (pH < 5,5) и щелочной (pH > 8,5) среде сплошность оболочки обратимо нарушается, что позволяет инкапсулированному содержимому выделяться в окружающую среду. Наличие у оксометаллатной оболочки собственной редокс-активности позволяет иммобилизовать содержащие ингибитор контейнерные структуры за счет электрохимического соосаждения с никелем, а возможность открытия контейнеров в результате изменения локальных значений рН при протекании коррозионного процесса обеспечивает автономную антикоррозионную защиту полученных металл-матричных покрытий.

1. Nazeer, A. A. Potential use of smart coatings for corrosion protection of metals and alloys: A review / A. A. Nazeer, M. Madkour // J. Mol. Liq. – 2018. – Vol. 253. – P. 11–22. https://doi.org/10.1016/j.molliq.2018.01.027

2. Layer-by-layer assembled nanocontainers for self-healing corrosion protection / D. G. Shchukin [et al.] // Adv. Mater. – 2006. – Vol. 18, N 13. – P. 1672–1678. https://doi.org/10.1002/adma.200502053

3. Oxide nanoparticle reservoirs for storage and prolonged release of the corrosion inhibitors / M. L. Zheludkevich [et al.] // Electrochem. Commun. – 2005. – Vol. 7, N 8. – P. 836–840. https://doi.org/10.1016/j.elecom.2005.04.039

4. Novel inorganic host layered double hydroxides intercalated with guest organic inhibitors for anticorrosion applications / S. K. Poznyak [et al.]. // ACS Appl. Mater. Interfaces. – 2009. – Vol. 1, N 10. – P. 2353–2362. https://doi.org/10.1021/am900495r

5. pH-Responsive zeolitic imidazole framework nanoparticles with high active inhibitor content for self-healing anticorrosion coatings / S. Yang [et al.] // Colloids Surf., A. – 2018. – Vol. 555. – P. 18–26. https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2018.06.035

6. Comparative study of the effect of halloysite nanocontainers on autonomic corrosion protection of polyepoxy coatings on steel by salt-spray tests / E. Shchukina [et. al.] // Prog. Org. Coat. – 2017. – Vol. 108. – P. 84–89. https://doi.org/10.1016/j.porgcoat.2017.03.018

7. Corrosion inhibition and adsorption properties of 3-amino-1,2,3-triazole on mild steel in H3PO4 / L. Malki Alaoui [et al.] // Pharm. Chem. – 2011. – Vol. 3. – P. 353–360.

8. Solvothermally-derived MoO3-benzotriazole hybrid structures for nanocontainer depot systems / A. S. Logvinovich [et al.] // New J. Chem. – 2020. – Vol. 44, N 26. – P. 11131–11136. https://doi.org/10.1039/d0nj02326d

9. EPR Study on the intercalation of azoles into transition metal oxides / E. A. Konstantinova [et al.] // Appl. Magn. Reson. – 2020 – Vol. 51, N 9–10. – P. 1079–1092. https://doi.org/10.1007/s00723-020-01205-1

10. Lowenheim, F. A. Modern electroplating / F. A. Lowenheim, J. Davis // J. Electrochem. Soc. – 1974. – Vol. 121, N 12. – P. 397C. https://doi.org/10.1149/1.2402361

11. Sviridova, T. V. Nano- and microcrystals of molybdenum trioxide and metal–matrix composites on their basis / T. V. Sviridova, L. I. Stepanova, D. V. Sviridov // Molybdenum: Characteristics, Production and Applications / ed. by M. Ortiz [et al.]. – New York, 2012. – P. 147–179.

12. pH-Controlled macromolecule encapsulation in and release from polyelectrolyte multilayer nanocapsules / G. B. Sukhorukov [et al.] // Macromol. Rapid Commun. – 2001. – Vol. 22, N 1. – P. 44–46. https://doi.org/10.1002/1521-3927(20010101)22: 1%3C44::aid-marc44%3E3.0.co;2-u

13. Nanoengineered thin-film TiO2/h-MoO3 photocatalysts capable to accumulate photoinduced charge / T. V. Sviridova [et al.] // J. Photochem. Photobiol., A. – 2016. – Vol. 327. – P. 44–50. https://doi.org/10.1016/j.jphotochem.2016.04.018

14. Sviridova, T. V. Electrochemical synthesis of Ni–MoO3 composite films: redox-mediated mechanism of electrochemical growth of metal–matrix composite / T. V. Sviridova, L. I. Stepanova, D. V. Sviridov // J. Solid State Electrochem. – 2012. – Vol. 16, N 12. – Р. 3799–3803. https://doi.org/10.1007/s10008-012-1816-2

15. Sviridova, T. V. Electrochemical growing of Ni–MoO3 nanocomposite coatings via redox mechanism / T. V. Sviridova, A. S. Logvinovich, D. V. Sviridov // Surf. Coat. Technol. – 2017. – Vol. 319. – P. 6–11. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2017.03.041