Benzer belgeler
6-AMİNO-m-KRESOL POLİMERİNİN PASLANMAZ ÇELİK ÜZERİNE SENTEZİ VE KOROZYON PERFORMANSININ İNCELENMESİ *

Polianilin (PANi) ve PANi Metal (Cu, Ni) Kompozitlerinin Bakır Üzerine Elektrokimyasal Sentezi ve Antikorozif Özelliklerinin İncelenmesi

POLİPİROLLE KOROZYONDAN KORUNMA CORROSION PROTECTION BY POLYPYRROLE

POLİ(PİROL-KO-O-ANİSİDİN) KAPLI PASLANMAZ ÇELİĞİN KLORÜRLÜ ORTAMDAKİ KOROZYON DAVRANIŞLARI

Meral ARMUTÇU, Esma SEZER İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen-Edebiyat Fakültesi Kimya Bölümü, 34469, Maslak,İstanbul

YENİ BİR İLETKEN POLİMER: POLİ(3,8 DİAMİNOBENZO[c]SİNNOLİN) ELEKTROKİMYASAL ÜRETİMİ VE ELEKTROKROMİK ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ

BİSFENOL A NIN BAKIRIN LEKTROKİMYASAL DAVRANIŞLARINA ETKİSİ 1. The Effects of Bisphenol A on Electrochemical Behaviour of Copper*

POLİRODANİNİN BAKIR ÜZERİNE ELEKTROKİMYASAL SENTEZİ VE KOROZYON DAYANIMININ İNCELENMESİ

YMN70. 42CrMo4 ÇELİĞİNİN POLİPİROL İLE KAPLANMASI VE BU KAPLAMANIN KOROZYONA KARŞI DAVRANIŞININ İNCELENMESİ

KOROZIF ORTAMLARDA 42CRMO4 ÇELIĞIN İLETKEN POLIMERLERLE KOROZYONDAN KORUNMASI

KOROZYON. Teorik Bilgi

Hitit Üniversitesi, Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü, Çorum, Türkiye. Gazi Üniversitesi, Kimya Bölümü, Ankara, Türkiye

ALUMİNYUMUN YÜZEYİNDEKİ OKSİT TABAKASININ SÜLFÜRİK ASİT ANODIZING YÖNTEMİYLE GELİŞTİRİLMESİ*

Korozyon Hızı Ölçüm Metotları. Abdurrahman Asan

ALUMİNYUM YÜZEYİNDEKİ OKSİT TABAKASININ OKZALİK ASİT ANODIZING YÖNTEMİYLE GELİŞTİRİLMESİ*

ETİLEN GLİKOL+SÜLFÜRİK ASİT İÇERİSİNDE 7075 ALUMİNYUM ALAŞIMI ÜZERİNDE ALUMİNYUM OKSİT TABAKASININ GELİŞTİRİLMESİ

Çelik üzerindeki çevre dostu polipirol kaplamaların korozif ortamdaki yüzeyi koruma refleksinin elektrokimyasal yöntemlerle belirlenmesi

ALUMİNYUM YÜZEYİNDEKİ OKSİT TABAKASININ FOSFORİK ASİT ANODIZING YÖNTEMİYLE GELİŞTİRİLMESİ*

ASİDİK ORTAMDA YUMUŞAK ÇELİĞİN ELEKTROKİMYASAL DAVRANIŞINA BENZİDİN İN ETKİLERİ

NİKEL KAPLANMIŞ FARKLI MALZEMELERİN KOROZYON DAVRANIŞLARININ KARŞILAŞTIRILMASI

İLETKEN POLİMERLER YARDIMIYLA KOROZYONUN ÖNLENMESİ CORROSION PROTECTION WITH CONDUCTING POLYMERS

SÜLFÜRİK ASİT ORTAMINDA YUMUŞAK ÇELİĞİN KOROZYONUNA GLİKOLİK ASİT ETOKSİLAT 4-NONİLFENİL ETER İN İNHİBİTÖR DAVRANIŞINA HALOJENÜR İYONLARININ ETKİSİ

ALÜMİNYUMUN İLETKEN POLİMER İLE KAPLANMASI VE KAPLAMA MİKROYAPISINA KOROZYONUN ETKİSİNİN İNCELENMESİ

ÇELİK YÜZEYLERDEKİ PİROL KATKILI EPOKSİ BOYALARIN KOROZYONA KARŞI KORUMA REFLEKSİNİN TAHRİBATSIZ VE TAHRİBATLI ELEKTROKİMYASAL TESTLERLE BELİRLENMESİ

Özet. Anahtar Kelimeler: Yumuşak çelik, Korozyon, İnhibitör, 1-(2-Hidroksietil)-2-İmidazolidion. Abstract

Klorürlü Ortamda Yumuşak Çeliğin Elektrokimyasal Davranışlarına Çakşır (Ferula Elaeochytris K.) Özütünün İnhibisyon Etkisinin Belirlenmesi

Korozyon tanımını hatırlayalım

NANO KURġUN ÜRETĠMĠ VE KARAKTERĠZASYONU

KARBON AEROJEL ÜRETİMİ VE KARAKTERİZASYONU

ANKARA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ DOKTORA TEZİ BAZI İLETKEN POLİMERLERİN ELEKTROKİMYASAL SENTEZİ VE UYGULAMALARI BÜLENT ZEYBEK

NİTRAT İYONUNUN POLİPİROL KAPLI BAKIR ELEKTROTTA ELEKTROKİMYASAL İNDİRGENMESİ

ELEKTROKİMYASAL KOROZYON

BARTIN ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ METALURJİ VE MALZEME MÜHENDİSLİĞİ MALZEME LABORATUARI II DERSİ AKIMLI VE AKIMSIZ KAPLAMALAR DENEY FÖYÜ

ÇİNKO KATKILI ANTİBAKTERİYEL ÖZELLİKTE HİDROKSİAPATİT ÜRETİMİ VE KARAKTERİZASYONU

ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

ALUMİNYUM YÜZEYİNDEKİ OKSİT TABAKASININ SODYUM DİKROMAT SÜLFÜRİK ASİT ANODIZING YÖNTEMİYLE GELİŞTİRİLMESİ*

ZİRKONYUM, SİLİSYUM, DEMİR VE ÇİNKO BAZLI KAPLAMALARIN KOROZYON ÖNLEMEDEKİ ETKİLERİ

BÖLÜM I YÜZEY TEKNİKLERİ

6 Prof. Dr. Şaduman ŞEN & Yrd. Doç. Dr. A.Şükran DEMİRKIRAN

KOROZYON HIZI VE ÖLÇÜMÜ

ELEKTROKİMYA Elektrokimya: Elektrokimyasal hücre

HALİÇ METRO GEÇİŞ KÖPRÜSÜ KATODİK KORUMA AKIM İHTİYACI DEĞERLENDİRME RAPORU

KOROZYON DERS NOTU. Doç. Dr. A. Fatih YETİM 2015

KETONİK BAZLI REÇİNELERLE PASLANMAZ ÇELİK VE BAKIRIN KOROZYONUNUN ÖNLENMESİ YÜKSEK LİSANS TEZİ. Kimyager Kerim ÇOBAN ( )

Cihaz temel olarak bir çok elektrokimyasal analitik ölçüm metodu standardlarını TEKNİK BİLGİLER

ALUMİNYUM YÜZEYİNDEKİ OKSİT TABAKASININ BORİK ASİT SÜLFÜRİK ASİT ANODIZING YÖNTEMİYLE GELİŞTİRİLMESİ*

Elektrot Potansiyeli. (k) (k) (k) Tepkime vermez

1,3-bis-(p-iminobenzoik asit)indan Langmuir-Blodgett filmlerinin karakterizasyonu ve organik buhar duyarlılığı

ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

POLİÜRETAN NANO-KOMPOZİT SENTEZİNDE KULLANILMAK ÜZERE NANO-BÖHMİT ÜRETİMİ VE İŞLEVSELLEŞTİRİLMESİ

Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi

HYDROTERMAL YÖNTEMİYLE NİKEL FERRİT NANOPARTİKÜLLERİN SENTEZİ VE KARAKTERİZASYONU

Farklı Karıştırma Teknikleri ve Başlangıç Maddelerinden Sentezlenmiş Hidroksiapatit Tozunun Özelliklerinin İncelenmesi

MEMM4043 metallerin yeniden kazanımı

Nihat ARI tarafından hazırlanan ELEKTROKİMYASAL POLARİZASYON YOLUYLA YUMUŞAK ÇELİK YÜZEYİNDE BİRİKTİRİLEN POLİANİLİNİN KOROZYON ÖZELLİKLERİNİN FARKLI

ASİDİK ORTAMLARDA YUMUŞAK ÇELİĞİN KOROZYON DAVRANIŞINA POLİETİLENGLİKOL TERSİYER OKTİLFENİL ETER İN ETKİSİ

PİROLÜN FLOROSÜLFONİK ASİT VE KLOROSÜLFONİK ASİT VARLIĞINDA ELEKTROKİMYASAL POLİMERİZASYONU

YMN62 SICAKLIĞA DUYARLI YENİ POLİMERLER İLE ÇAPRAZ BAĞLI HİDROJEL MATRİKS SENTEZİ VE KARAKTERİZASYONU

YAĞ KOMPONENTLİ MAKROMER VE YARI İLETKEN POLİMER SENTEZİ

ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

Polianilinin Nanoparçacıklar (TiO 2, Ag, Zn) ile Nanokompozit Film OluĢumu ve Korozyon Önleme Etkilerinin Ġncelenmesi

Okan KALENDAR Yüksek Lisans Tezi Kimya Anabilim Dalı Danışman: Doç. Dr. Murat ATEŞ

AtılımKimyasalları AK 5120 E/N PARLAK AKIMSIZ NİKEL KAPLAMA ÜRÜN TANIMI

ents are evaluated in corrosion

İstanbul Medeniyet Üniversitesi. Fen Fakültesi Kimya Bölümü Akademik Kurul Toplantısı Aralık

KOROZYONUN ÖNEMİ. Korozyon, özellikle metallerde büyük ekonomik kayıplara sebep olur.

Onuncu Ulusal Kimya Mühendisliği Kongresi, 3-6 Eylül 2012, Koç Üniversitesi, İstanbul

ISIL İŞLEMİN AKIMSIZ Ni-B KAPLAMANIN MİKRO-YAPISINA, KOROZYON DİRENCİNE VE SERTLİĞİNE ETKİSİ

İYONİK ÇEVRENİN ENZİM-ULTRAFİLTRASYON MEMBRAN ARAYÜZEY ETKİLEŞİMLERİNE ETKİSİ

KOROZYONDAN KORUNMA YÖNTEMLERİ

ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

Akımsız Nikel. Çözeltideki tuzları kullanarak herhangi bir elektrik akım kaynağı kullanılmadan nikel alaşımı kaplayabilen bir prosestir"

OPTİK MALZEMELER ARAŞTIRMA GRUBU. Metal Oksit Nano Parçacıkların 3. dereceden Doğrusal Olmayan Optik Özellikleri. Tuğçe YİĞİT

ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

AA6063 Alaşımlı Alüminyum Profilin H 2 SO 4 Elektroliti Kullanılarak Eloksal Kaplanması

YENİ BİR ELEKTROKROMİK POLİMER: POLİ*1,5-(1-PİROLİL)-9,10-ANTRAKİNON+ Selçuk Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Kimya Mühendisliği Bölümü, KONYA

T.C NĠĞDE ÜNĠVERSĠTESĠ FEN BĠLĠMLERĠ ENSTĠTÜSÜ KĠMYA ANABĠLĠM DALI

Moleküler Olarak Baskılanmış Çapraz Bağlanan Hidrojeller ile Sulu Çözeltideki Altın İyonlarının Adsorpsiyonu

THE PREPARATION AND CHARACTERIZATION OF CONDUCTIVE COMPOSITE FILMS OF POLYANILINE AND POLY(VINYL ACETATE) Gülhan GÜNGÖR & Meral KARAKIŞLA *

Ders 3- Direnç Devreleri I

ELEKTROLİZ YÖNTEMİYLE HİDROJEN GAZI ELDESİ

KANTİTATİF YAPI-ETKİ İLİŞKİLERİ ANALİZİNDE KULLANILAN FİZİKOKİMYASAL PARAMETRELER (QSAR PARAMETRELERİ)

LİTYUM HAVA PİLLERİNDE PALADYUMUN ETKİNLİĞİNİN FARKLI ELEKTROLİT ORTAMLARINDA ARAŞTIRILMASI

PLAZMA TEKNİĞİ İLE POLİÜRETAN HİDROJELLERİN YÜZEY ÖZELLİKLERİNİN DEĞİŞTİRİLMESİ. Asuman Koç, Tuğba Akkaş, F. Seniha Güner a

Ç.Ü Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi Yıl:2012 Cilt:28-4

Şekilde görüldüğü gibi Gerilim/akım yoğunluğu karakteristik eğrisi dört nedenden dolayi meydana gelir.

STATİK LABORATUVARI Yöntem Akredite Durumu Birim Fiyat Deney Süresi TS EN ISO :2011

DOKUZ EYLÜL ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ DEKANLIĞI DERS/MODÜL/BLOK TANITIM FORMU. Dersin Orjinal Adı: CORROSION. Dersin Kodu: MME 4049

STATİK LABORATUVARI Yöntem Akredite Durumu Birim Fiyat Deney Süresi TS EN ISO :2011

4-[(2-HİDROKSİETİLİMİNO)METİL]BENZEN-1,3- DİOL ÜN SENTEZİ, YAPI AYDINLATMASI, MODİFİKASYONU VE ELEKTROKİMYASAL DAVRANIŞLARININ İNCELENMESİ

ÇEŞİTLİ KOŞULLARDA İLETKEN POLİPİROL KAPLANAN ÇELİKLERİN KOROZYON ÖZELLİKLERİNİN ELEKTROKİMYASAL POLARİZASYON VE iletkenlik ÖLÇÜMLERİ İLE BELİRLENMESİ

Transkript:

BAKIR ÜZERİNDE POLİ(N-ETİLANİLİN)İN ELEKTROKİMYASAL SENTEZİ VE KOROZYON PERFORMANSI B. DURAN a, C. M. TURHAN b, G. BEREKET a, A. S. SARAÇ b a Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, Fen Edebiyat Fakültesi, Kimya Bölümü, 26480 Eskişehir, Türkiye, b İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Edebiyat Fakültesi, Kimya Bölümü, 34469 Maslak, İstanbul, Türkiye ÖZET: Bu çalışmada 0,3 M oksalik asit ortamında bakır yüzeyinde, dönüşümlü voltametri yöntemi ile 30 mv/s tarama hızında farklı son potansiyellerde (1,1 V ve 1,2 V) N-etilanilinin elektropolimerizasyonu ile iletken poli(n-etilanilin) filmleri sentezlenmiştir. Sentezlenen filmlerin yapısı dönüşümlü voltametri, FTIR, UV ve SEM yöntemleri kullanılarak aydınlatılmıştır. PNEA ile kaplı bakır elektrotların 0,1 M H 2 SO 4 ortamındaki korozyon davranışlarının EIS ve potansiyodinamik polarizasyon eğrileri yardımıyla incelenmesinden, PNEA filmlerinin korozyon performanslarının sentezlendikleri son potansiyele bağlı olduğu saptanmıştır. Anahtar Kelimeler: Poli(N-etilanilin), elektropolimerizasyon, bakır, korozyon, EIS. ELECTROSYNTHESIS OF POLY(N-ETHYLANILINE) ON COPPER AND ITS CORROSION PERFORMANCE B. DURAN a, C. M. TURHAN b, G. BEREKET a, A. S. SARAÇ b a Eskişehir Osmangazi University, Arts and Science Faculty, Chemistry Department, 26480 Eskişehir, Turkey, b İstanbul Technical University, Arts and Science Faculty, Chemistry Department, 34469 Maslak, İstanbul, Turkey ABSTRACT: Conducting poly(n-ethylaniline) (PNEA) coatings were grown by cyclic voltammetry technique by applying 30 mv/s scan rate up to different upper potential limits (1,1 V and 1,2 V) on copper from 0.1 M N- ethylaniline (NEA) in 0.3 M oxalic acid solution. The electrodeposited coatings were characterized by cyclic voltammetry (CV), FTIR-ATR, UV spectroscopy and scanning electron microscope (SEM). Corrosion performances of PNEA coatings in 0.1 M H 2 SO 4 were investigated by Tafel extrapolation and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) techniques. Results shows that corrosion performance of PNEA coatings to be closely related to the upper potential limit. Keywords: Poly(N-ethylaniline), electropolymerization, copper, corrosion, EIS. 1.GİRİŞ Literatürde sulu ortamda bakır üzerinde iletken polimer biriktirilmesi ile ilgili yapılmış çalışmalar bulunmaktadır. Anisidin, etoksianilin, toluidin gibi halka sübstitüe anilinlerin sodyum salisilat, sodyum oksalat ortamlarında bakır elektrotta elektropolimerizasyonu gerçekleştirilmiştir. Patil ve çalışma grubu o-anisidin, o-etoksianilin, 2,5-dimetilanilin gibi monomerleri bakır elektrotta sodyum salisilat ortamında dönüşümlü voltametrik yöntemle elektrokimyasal olarak polimerleştirmiş ve elde ettikleri poli(anilin) türevlerinin %3 NaCl ortamında bakırı korozyondan koruduğunu bulmuşlardır (1, 2, 3). Özyılmaz ve grubu benzer şekilde poli(anilin)i bakır üzerinde sodyum oksalat ortamında biriktirmiş ve %3,5 NaCl ortamında antikorozif özelliklerini araştırmışlardır (4). Bu çalışmalarda iletken polimer sentezi gerçekleştirilmiş ancak, sentez sırasında polimerin elektroaktifliğine işaret eden yükseltgenme-indirgenme piklerinin açıkça görüldüğü voltamogramlar saptanmamıştır.

Daha önce bakır üzerinde oksalik asit ortamında kolay polimerleşebilen bir monomer olan pirolden poli(pirol) sentezi gerçekleştirilmiştir (5, 6, 7). N-sübstitüe anilinlerin oksalik asit ortamında demir, yumuşak çelik, 304 paslanmaz çelik ve Al-2024 alaşımı üzerinde biriktirilebildiği bilinmektedir (8, 9, 10, 11). Ancak bakır yüzeyinde N-sübstitüe anilin türevlerinin sentezine literatürde rastlanmamıştır. 2.YÖNTEM Kullanılan kimyasallar Aldrich kalitesinde olup, N-etilanilin monomer damıtıldıktan sonra, oksalik asit ise saflaştırılmadan kullanılmıştır. Referans elektrot Ag/AgCl, karşıt elektrot Pt teldir. Bakır çalışma elektrotu (%w: 99,9) 0,13177 cm 2 alanında silindir şeklinde olup, teflona yerleştirilerek hazırlanmıştır. Çalışma elektrotu, Gripo 1V taşlama parlatma cihazında 1200 silikon karbür kağıt zımpara kullanılarak zımparalandıktan sonra ultrasonik banyoda etanol-aseton karışımı ve ultra saf su ile yıkanıp, basınçlı hava ile kurutulmuştur. Elektrokimyasal sentez ve korozyon testleri GAMRY PC3/600 potansiyostat/galvanostat/zra sisteminde yapılmış, veriler Gamry CMS-5.30 yazılımı ile analiz edilmiştir. Bakır üzerinde yapılan korozyon çalışmalarında, empedans analizleri için ZSimpWin 3.21 yazılımı kullanılmıştır. Sentezlenen polimerin IR spektrumları, FTIR-ATR Spectrum One Perkin-Elmer spektrofotometrede alınırken; UV spektrumları için Hitachi 150-20 UV-Vis. spektrofotometre kullanılmıştır. Polimer kaplı elektrotların SEM mikrografları Supra Gemini 35VP Field Emission SEM cihazında çekilmiştir. 3.DENEYSEL ÇALIŞMALAR 3.1. Bakır elektrotta poli(n-etilanilin) sentezi Şekil 1 deki voltamogramda 0 V da başlayan yükseltgenme piki bakırın oksalik asit ortamında çözünmesine aittir. 0,92 V da gözlenen pik, sulu çözeltideki oksijen çıkışını göstermektedir. Geri dönüşte 0,2 V da gözlenen pik çözeltide oluşan bakır bileşiklerinin indirgenmesine aittir. İlk döngüde bakırın çözünmesine ait gözlenen pik akımının giderek azalması bakırın giderek daha az çözündüğünü (pasifleştiğini) göstermektedir. Oksalat anyonları (C 2 O 4 2- ) özellikle bakır (II) (Cu 2+ ) katyonları ile reaksiyona girerek kararlı bakır oksalat kompleksleri meydana getirmekte ve bakır yüzeyindeki pasif tabakayı oluşturmaktadır. Pasifleştirilen elektrot yüzeyinde monomerli ortamda döngü sayısının artmasıyla 0 V da başlayan bakırın çözünmesinin giderek azalarak zamanla kaybolduğu, benzer şekilde 0,630 V da gözlenen monomerin yükseltgenme pikinin de giderek azalarak daha anodik potansiyele kaydığı; buna karşılık polimerin yükseltgenme (0,340 V) ve indirgenmesine (0,520 V) ait piklerin giderek arttığı görülmektedir. Polimere ait yükseltgenme-indirgenme piklerinin voltamogramda görülmesi bakır yüzeyinde iletken PNEA filminin sentezlendiğini göstermektedir. Bakır elektrot çözeltiden çıkarılıp, elektrolit ve suda çözünen oligomerlerin uzaklaştırılması için saf su ile yıkandıktan sonra metal yüzeyinin yeşil renkli film ile kaplandığı gözlenmiştir. Bakır elektrot yüzeyinde, N-etilanilinin uygun polimerleştirilme şartları (potansiyel aralığı, tarama hızı, döngü sayısı seçimi) araştırılmıştır. Çizelge 1 de verilen polimere ait pik akımları ve korozyon performansları karşılaştırılarak 1,1 V ve 1,2 V son potansiyellerde 30 mv/s tarama hızında 20 döngü PNEA kaplanmasına karar verilmiştir.

Şekil 1. 0,3 M oksalik asit ortamında Cu elektrotta 20 mv/s tarama hızıyla elde edilen üç döngülü voltamogram (Potansiyel aralığı: -0,5 +1,4 V) Çizelge 1. PNEA sentezinde elektropolimerizasyon şartlarının belirlenmesi Son potansiyel (V) Tarama hızı (mvs -1 ) Döngü sayısı Anodik pik akımı (macm -2 ) 1,4 20 20 20,46 1,3 20 20 22,37 1,2 20 20 30,75 1,1 20 20 23,10 1,2 50 20 11,04 1,2 30 20 36,58 1,2 20 20 20,75 1,2 10 20 32,58 1,2 30 30 21,27 1,2 30 20 36,58 1,2 30 10 13,47 1,1 50 20 19,68 1,1 30 20 24,88 1,1 20 20 23,10 1,1 10 20 21,81 1,1 30 30 23,11 1,1 30 20 24,88 1,1 30 10 19,88

Şekil 2. 0,3 M H 2 C 2 O 4 + 0,1 M NEA ortamında Cu elektrotta 30 mv/s tarama hızıyla elde edilen 20 döngülü voltamogram (Potansiyel aralığı: -0,5 +1,1 V) Şekil 3. 0,3 M H 2 C 2 O 4 + 0,1 M NEA ortamında Cu elektrotta 30 mv/s tarama hızıyla elde edilen 20 döngülü voltamogram (Potansiyel aralığı: -0,5 +1,2 V) 3.2 PNEA filmlerinin karakterizasyonu Herhangi bir iletken polimerin indirgenmiş ve yükseltgenmiş halde kararlılığı, teknolojik uygulamaları açısından önemli bir parametredir. İletken polimerin ömrünün belirlenmesinde asıl etken kendi matrisi içerisindeki kimyasal kararlığıdır. Elde edilen polimer filminin kararlılığı, monomer içermeyen çözeltide, polimerleşmenin yapıldığı sentez aralığında ve tarama hızında çok döngülü voltamogramı alınarak test edilebilmektedir. Artan döngü sayısı ile akım yoğunluğu sabit bir değere düşer, ilk döngü ile son döngünün anodik pik akımları arasındaki fark ( Ip a ) filmin kararlılığını belirlemede kullanılır (12).

a) b) Şekil 4. a) PNEA(1,1) b) PNEA(1,2) filmlerinin 0,3 M oksalik ortamında 30 mv/s tarama hızıyla alınan 150 döngülü voltamogramları Çizelge 2. PNEA filmlerinin kararlılık testi sonuçları Polimer film PNEA(1,1) PNEA(1,2) Ip a (1-150 döngü) 11,3 2,3= 9,00 ma 16,3 4,9= 11,43 ma Pasifleştirilen bakır yüzeyinin homojen, düzenli, ortalama 500 nm çapında tek tip granüler yapıda taneciklerden olduğu görülmekte, ayrıca zımpara oluklarının varlığı fark edilebildiğinden oluşan pasif tabakanın ince olduğu anlaşılmaktadır. PNEA filmi ile kaplı yüzeylerde bakır oksalat tanecikleri arasında daha yassı ve disk şeklinde tanecikler görülmektedir. PNEA(1,1) filminin daha büyük yapılı, düzensiz istiflenmiş ortalama 200-700 nm arasında fakat farklı boyutlarda polimerik yapılardan oluştuğu gözlenmektedir. PNEA(1,2) filminin ise PNEA(1,1) filmine oranla tanecik boyutu bakımından daha küçük olduğu ve sıkı istiflendiği fark edilmektedir. Bunun yanı sıra PNEA(1,2) filminde bakırın zımparalanması ile oluşan oluklar da görüldüğünden kaplanan filmin PNEA(1,1) filmine göre daha ince olduğu anlaşılmaktadır. (a) Kaplanmamış bakır (b) Pasif bakır (c) Cu/PNEA(1,1 V) (d) Cu/PNEA(1,2 V) Şekil 5. (a) Kaplanmamış (b) pasifleştirilmiş (c) Cu/PNEA(1,1) (d) Cu/PNEA (1,2) elektrotların SEM mikrografları

FTIR spektrumlardan her iki filmin aynı yapıya sahip olduğu anlaşılmaktadır. Tipik N-H gerilme titreşimi 3300 cm -1 de varlığını gösterirken, 1615 cm -1 de gözlenen pik kinoid halkasına aittir. 1495 cm -1 deki bant ise benzenoid halkasının varlığından ileri gelmektedir. 1350 cm -1 yakınındaki keskin pik C-N gerilme titreşimini belirtmektedir. 1120 cm -1 de gözlenen bant ise aromatik halkanın düzlem içi C-H bükülmelerini gösterir. Polimerleşmenin gerçekleştiğini belirten karakteristik para disübstitüe aromatik halka konumuna ait pik 815 cm -1 de görülmektedir. PNEA(1,2) 2923 1613 1498 1318 1362 819 %T PNEA(1,1) 2970 1202 1147 4000 3600 3200 2800 2400 2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 650 cm -1 Şekil 6. PNEA(1,1) ve PNEA(1,2) filmlerinin FTIR spektrumları (Çözücü: DMSO) Monomerin UV spektrumunda 350 nm yakınında gözlenen pik, benzenoid yapısındaki π- π * geçişlerini belirtmektedir. PNEA filmlerin UV spektrumlarında 350 nm civarındaki pikin daha yayvan olduğu görülmektedir; bu durum metal yüzeyinde polimer oluştuğunun göstergesidir. Polimer filmlerin spektrumlarında gözlenen diğer pik 615 nm de olup, kinoid halkasının oluşumundan ileri gelmektedir. Böylece polimer zinciri boyunca konjügasyon olduğu anlaşılmaktadır. 1612 1497 1362 1318 1205 1148 819 0,25 0,225 0,2 0,175 Absorbans 0,15 0,125 0,1 0,075 0,05 0,025 0 345 445 545 645 745 845 Dalga boyu Şekil 7. NEA monomer ( ) ile PNEA(1,1) ( ) ve PNEA(1,2) ( ) filmlerinin UV spektrumları

3.3 PNEA filmlerinin korozyon performansları Potansiyodinamik polarizasyon ölçümleri, açık devre potansiyeline (OCP) göre ±250 mv potansiyel aralığında ve 2 mv/s tarama hızıyla elde edilmiştir. Polarizasyondan önce, elektrotlar çözeltiye daldırılmış ve sabit OCP değerine ulaşıncaya kadar izlenmiştir. Şekil 8. Kaplanmamış bakır ( ), pasifleştirilmiş bakır( ), PNEA (1,1) ( ), PNEA(1,2) ( ) filmlerinin potansiyodinamik polarizasyon eğrileri Pasifleştirilmiş bakırın korozyondan koruma etkinliğinin olmadığı, aksine korozyon akımının kaplanmamış bakıra göre daha fazla olduğu görülmektedir. Benzer şekilde Shinde ve çalışma grubu da sodyum oksalat ortamında pasifleştirilen bakırın daha fazla korozyona uğradığını saptamışlardır (13). PNEA kaplı bakır ile kaplanmamış bakırın korozyon potansiyelleri çok farklı olmamakla birlikte, PNEA filmleri ile kaplanan bakırın kaplanmamış bakıra göre hem anodik hem de katodik korozyon akımlarının belirgin şekilde azalmış olması, PNEA filmlerinin bariyer etkisi ile hem anodik hem de katodik olarak bakırı korozyondan koruduğunu göstermektedir. Çizelgede verilen E kor, İ kor, β a, β c değerleri Gamry yazılımında hesaplatılmış olup R p değerleri ise Stern-Geary eşitliğinden bulunmuştur (14). R p βa.βc = (1) 2,3 i (β + β ) corr a c Kaplamanın porozitesi, kaplamanın metali korozyondan korumak için uygun olup olmadığını belirlemek içim önemli bir parametredir. Kaplamanın porozitesinin küçük olması, metal yüzeyine çözeltinin ulaşmasını engelleyerek metalin korozyona direncinin artmasını sağlar. Biriktirilen filmin porozitesini hesaplamak için aşağıdaki formül kullanılmaktadır (15). R p (kaplanmamış) P =.10 R (kaplanmış) p -( E Formülde R p değerleri potansiyodinamik polarizasyon eğrilerinden elde edilen ve Stern-Geary eşitliğinden hesaplanan R p değerleri olup, formülde yer alan β a kaplanmamış metale aittir. E ise kaplanmış ve kaplanmamış metalin korozyon potansiyelleri arasındaki kor / β a ) (2)

farkı belirtmektedir. Bakır elektrotun 0,3 M oksalik asit ortamında pasifleştirilmesi ile oluşan bakır oksalat tabakasının porozite değerinin, PNEA kaplamalarının porozitesine göre çok yüksek olduğu ve metal yüzeyine çözelti difüzyonu ile korozyon hızını arttırdığı görülmektedir. Buna karşılık PNEA(1,1) ve PNEA(1,2) filmlerinin porozitelerinin çok küçük olduğu ve bakırın korozyon hızını önemli ölçüde azalttığı anlaşılmaktadır. Çizelge 3. Tafel eğrilerinden elde edilen korozyon verileri ve porozite değerleri Electrode E corr (V) İ corr (A/cm 2 ) β a (V/dec) β c (V/dec) CR (mpy) R p (Ω.cm 2 ) P (%) Cu 1.62x10-2 6.45x10-5 3.74x10-2 88.16x10-2 29.42 241.84 Cu/Ox 7.71x10-3 8.64x10-5 4.06x10-2 5.44x10-2 39.43 116.99 1.23 Cu/PNEA(1.1V) -6.19x10-3 2.62x10-6 11.43x10-2 87.68x10-2 1.19 16780.32 3.63x10-3 Cu/PNEA(1.1V) 1.29x10-2 2.78x10-7 2.94x10-2 3.44x10-2 0.13 24792.05 7.96x10-3 Elektrokimyasal empedans (EIS) ölçümleri, açık devre potansiyellerinde (E ocp ) 100000-0,01 Hz aralığında 10 mv AC genlikte kayıt edilmiştir. Şekil 9. Bakırın ( ) ve pasifleştirilmiş bakırın ( ) 0,1 M H 2 SO 4 ortamında Nyquist diyagramları Kaplanmamış ve pasifleştirilmiş bakırın 0,1 M H 2 SO 4 ortamında alınan Nyquist diyagramları şekildeki gibi olup, önerilen eşdeğer devrede R s çözelti direncini, R 1 metalin çözünmesi ile ilgili yük transfer direncini, W korozyon sonucu oluşan ürünlerin difüzyonu ile ilişkili Warburg empedansını, R 2 korozyon sonucu oluşan Cu 2 O filmine ait direnci göstermektedir. Q 1 ve Q 2 de sırasıyla korozyon ürünlerinin (Cu 2 O filminin) ve metal-çözelti ara yüzeyinin sabit faz elemanını belirtmektedir. Çizelge 4. Kaplanmamış ve pasifleştirilmiş bakır elektrotların 0,1 M H 2 SO 4 ortamındaki EIS analizi Electrode R s (ohm) Q 1 (Ss -n ) n R 1 (ohm) W (Ss -5 ) Q 2 (Ss -n ) n R 2 (ohm) R p (ohm) χ 2 Cu 6,29 2,93x10-5 0,90 112,30 6,54x10-3 1,71x10-2 0,30 116,70 229,00 2,36x10-4 Cu/Ox 16,35 2,45x10-4 0,40 159,00 4,14x10-3 1,76x10-5 0,89 147,80 306,80 8,68x10-4 Bakırın, havalı sülfürik asit ortamındaki korozyonu için aşağıdaki mekanizma verilmektedir (16).

Anodik olaylar, Katodik olaylar, 2Cu + H 2 O Cu 2 O + 2H + + 2e - O 2 + 4H + + 4e - 2H 2 O Cu 2 O + 2H + 2Cu 2+ + H 2 O + 2e - PNEA doplanmış +nye - 2- PNEA doplanmamış + C 2 O 4 Şekil 10. PNEA(1,1) filminin farklı daldırma sürelerinde 0,1 M H 2 SO 4 ortamında Nyquist diyagramı Çizelge 5. PNEA(1,1) filmi ile kaplanmış Cu elektrotun 0,1 M H 2 SO 4 ortamında farklı daldırma sürelerinde EIS analizi t(h) R s (ohm) Q 1 (Ss -n ) n R 1 (ohm) Q 2 (Ss -n ) n R 2 (ohm) W (Ss -5 ) C(F) R 3 (ohm) R p (ohm) χ 2 0 14,99 2,41x10-5 0,74 13260 3,41x10-4 0,64 5967 5,28x10-6 12,89 19240 9,72x10-4 1 15,12 2,03x10-5 0,75 20900 8,26x10-5 0,80 6697 3,04x10-6 18,15 27615 3,73x10-4 24 14,81 4,05x10-5 0,73 3475 6,58x10-4 0,61 1308 1,25x10-2 3818 8601 8,52x10-4 48 14,96 3,49x10-4 0,56 368 2,23x10-3 0,70 611 3,31x10-3 2,51x10-5 72,57 1050 1,65x10-3 Şekil 11. PNEA(1,2) filminin farklı daldırma sürelerinde 0,1 M H 2 SO 4 ortamında Nyquist diyagramı

Çizelge 6. PNEA(1,2) filmi ile kaplanmış Cu elektrotun 0,1 M H 2 SO 4 ortamında farklı daldırma sürelerinde EIS analizi t(h) R s (ohm) C 1 (F) R 1 (ohm) Q 2 (Ss -n ) n R 2 (ohm) W (Ss -5 ) C 2 (F) R 3 (ohm) R p (ohm) χ 2 0 14,08 1,71x10-6 100,20 3,91x10-5 0,57 13140 3,64x10-7 6,84 13247 9,08x10-4 1 13,98 1,62x10-6 136,50 3,41x10-5 0,59 16220 4,05x10-7 6,27 16363 5,75x10-4 4 14,21 1,52x10-6 232,20 2,62x10-5 0,64 22720 4,60x10-7 6,29 22958 4,30x10-4 24 13,67 1,80x10-6 133,90 3,99x10-5 0,61 15880 5,84x10-7 6,56 16020 1,11x10-4 48 13,22 2,42x10-6 1,07x10-2 1,76x10-4 0,44 3670 8,61x10-7 6,98 3677 4,18x10-3 72 11,83 4,03x10-6 1,94x10-4 6,95x10-4 0,33 868 1,96x10-3 1,10x10-6 6,84 874 1,33x10-3 PNEA(1,1) filminin Nyquist diyagramlarında 48 saatten sonra difüzyon olayının ön plana çıktığı görülmekte, buna bağlı olarak da önerilen devrede Warburg elemanı yer almaktadır. R s çözelti direncini, R 1 yüksek frekans aralığındaki PNEA-elektrolit arasındaki iyonik yük transfer direncini, R 2 redoks reaksiyonun düşük frekans aralığındaki elektron transfer direncini, R 3 korozyon sırasında oluşan Cu 2 O filminin direncini belirtmektedir. Q 1 kaplamaçözelti arayüzey sabit faz elemanını, Q 2 metal-çözelti arayüzeyindeki sabit faz elemanını, C ise korozyon ürünleri-çözelti arayüzeyinde oluşan kapasitörü belirtmektedir. PNEA(1,2) filminin Nyquist diyagramlarında da 72 saatten sonra difüzyon olayı ortaya çıkmakta ve önerilen devrede Warburg elemanı yer almaktadır. PNEA(1,1) ve PNEA(1,2) kaplamaları için önerilen devreler incelendiğinde 1,2 V son potansiyelde yapılan kaplamalarda, kaplama ile çözelti arasındaki sabit faz elemanının yerini ideal kapasitörün aldığı görülmektedir. 4. TARTIŞMA VE SONUÇ PNEA bakır yüzeyinde oksalik asit ortamında dönüşümlü voltametri yöntemi ile biriktirilmiştir. Elde edilen kaplama FTIR-ATR, UV ve SEM teknikleri ile karakterize edilmiştir. PNEA nın bakırı sülfürik asit ortamında korozyondan koruduğu, Tafel ekstrapolasyon ve EIS çalışmaları ile ortaya konulmuştur. Kısa daldırma sürelerinde 1,1 V son potansiyelde yapılan kaplama korozyon hızını azaltmada daha etkili iken; uzun daldırma sürelerinde 1,2 V son potansiyelde yapılan kaplamanın etkili olduğu bulunmuştur. KAYNAKLAR 1. Chaudhari S., Mandale A.B., Patil K.R., Sainkar S.R., Patil P.P., Surf. and Coat. Tech. 200, 5557, 2006. 2. Chaudhari S., Patil P.P., Electrochim. Acta 53, 927, 2007. 3. Shinde V., Gaikwad A.B., Patil P.P., Applied Surface Science 253, 1037, 2006. 4. Özyılmaz A.T., Tüken T., Yazıcı B., Erbil M., Prog.Org. Coat. 52, 92, 2005. 5. Fenelon A. M., Breslin C. B., Electrochim. Acta 47, 4467, 2002. 6. Tüken T., Yazıcı B., Erbil M., Prog. Org. Coat. 51, 152, 2004. 7. Herrasti P., Del Rio A.I., Recio J., Electrochim. Acta 52, 6496, 2007. 8. Yağan A., Pekmez N. Ö., Yıldız A., Surf. and Coat. Tech. 201, 7339, 2007. 9. Yağan A., Pekmez N. Ö., Yıldız A., Electrochim. Acta 51, 2949, 2005. 10. Yağan A., Pekmez N. Ö., Yıldız A., Electrochim. Acta 53, 2474, 2008. 11. Shah K., Iroh J., Synthetic Metals 132, 35, 2002. 12. Saraç A. S., Doğru E., Ateş M., Parlak E. A., Turk. J. Chem. 30, 401, 2006. 13. Shinde V., Sainkar S. R., Patil P. P., Corrosion Science 47, 1352, 2005. 14. Jones D.A., Principles and Prevention of Corrosion, second edition, USA, 148. 15. Creus J., Mazille H., Idrissi H., Surf. and Coat. Tech. 130, 224, 2000. 16. Zhang D., Gao L., Zhou G., Appl. Surf. Sci. 252, 4975, 2006.