[发明专利]一种在聚吡咯涂层中掺杂石墨烯的工艺方法

摘要

本发明属于复合涂层防腐领域，特别涉及一种在聚吡咯涂层中掺杂石墨烯的工艺方法。该方法具体为：首先采用液相剥离法制备获得石墨烯，随后将此石墨烯加入去离子水并超声处理直至分散均匀，得到石墨烯悬浮液，然后在避光条件下将一定量吡咯单体与表面活性剂一起加入此悬浮液中并搅拌使其充分溶解后，通入一段时间氮气除去溶液中溶解氧获得合成溶液，最后通过循环伏安法在避光条件下在预处理后的金属表面电沉积聚吡咯/石墨烯复合涂层。该技术方法工艺过程简单，通过掺杂石墨烯后的聚吡咯涂层均匀且致密，能够显著提高金属基体的耐蚀性能。

主权项

1.一种在聚吡咯涂层中掺杂石墨烯的工艺方法，其特征在于：所述方法的步骤为，(1)石墨烯的制备；石墨烯采用液相剥离法制备获得，其工艺为，将石墨粉与二甲基甲酰胺(DMF)配制成0.2mg/mL悬浮液，经超声分散3～4h后取上层清液并作离心、干燥处理，得到石墨烯粉末；(2)合成液的配制；将步骤(1)中得到的石墨烯加入去离子水中并超声处理30～60min，得到分散均匀的石墨烯悬浮液；随后将吡咯单体与十二烷基硫酸钠加入到上述石墨烯悬浮液 中，再将该悬浮液置于避光容器中进行磁力搅拌，最后向该悬浮液中通入氮气，并继续进行超声处理，得到合成液，石墨烯浓度为5mg/mL～20mg/mL，吡咯单体浓度为20mg/mL～30mg/mL，十二烷基硫酸钠浓度为35mg/mL～55mg/mL，通入氮气时间为10～20min，通入氮气后继续进行超声处理的时间为10～20min；(3)电沉积复合涂层；在避光条件下采用三电极装置通过电化学循环伏安法进行电沉积，其中参比电极为饱和甘汞电极，辅助电极为铂片，工作电极为金属不锈钢样品，电解液为步骤(2)中得到的合成液，电沉积温度为0～10℃，电沉积后的石墨烯/聚吡咯复合涂层用去离子水清洗、干燥；所述电化学循环伏安法中，扫描电位区间为‑0.2～1.0VSCE，扫描速率为30mV/s，循环10‑20次；所述工作电极为金属不锈钢样品使用前进行以下处理：将表面积为10mm×10mm不锈钢片材一端焊上铜导线作为电极引线，并用环氧树脂封装试样的非工作表面，并用400‑800号砂纸打磨、丙酮清洗除油、干燥。