Startpunt: Zoektocht naar Chroom (VI) corrosie inhibitie technologieën Alternatieve, groenere corrosie inhibitoren

Maat: px

Weergave met pagina beginnen:

Download "Startpunt: Zoektocht naar Chroom (VI) corrosie inhibitie technologieën Alternatieve, groenere corrosie inhibitoren"

Jeroen Brander
5 jaren geleden
Aantal bezoeken:

1 Elektrochemische Impedantie Spectroscopie (EIS) en Odd-Random-Phase Elektrochemische Impedantie Spectroscopie (ORP-EIS) als middel om elektrochemische systemen te bestuderen Mats Meeusen Bond voor Materialenkennis Studiekern Corrosie Woensdag 17 oktober

Introductie Startpunt: Zoektocht naar Chroom (VI) corrosie

inhibitoren Corrosie inhibitor screening Inhibitor synergiën

Combinatie VCP + LPW Fundamentele kennis: - inhibitor

2 Introductie Startpunt: Zoektocht naar Chroom (VI) corrosie inhibitie technologieën Alternatieve, groenere corrosie inhibitoren Corrosie inhibitor screening Inhibitor synergiën Diepgaande inhibitor analyse Potentiodynamische polarizatie Combinatie VCP + LPW Fundamentele kennis: - inhibitor mechanisme - dosering EIS ORP-EIS Diepgaande kennis - corrosie beschermende eigenschappen 2

3 EIS Hoe werkt het? 3 elektroden opstelling Referentie-elektrode Tegenelektrode Werkelektrode Aanleg wisselspanning Meten van stroom door cel Berekenen impedantie: R=E/I wordt Zω=Eω/Iω 3

4 EIS Hoe werkt het? 4

5 EIS Hoe werkt het? 5

6 EIS Hoe werkt het? 2 types grafieken 6

7 EIS Hoe werkt het? Nyquist diagram 7

8 EIS Hoe werkt het? Bode diagram 8

9 EIS Hoe werkt het? Electrische elementen Data- representatie/evaluatie/analyse Data fitten (fysische interpretatie) 9

10 EIS Hoe werkt het? Capaciteit elektrische dubbel-laag Weerstand tegen elektronen overdracht 10

11 EIS Hoe werkt het? Reactiemechanisme 11

12 Toepassingen Coating evaluatie Kwalitatief 12

13 Elektrochemische impedantie spectroscopie (EIS) krachtig middel om Algemene karakterisering EC systemen Reactiemechanismen te bestuderen Meten van diëlektrische en transport eigenschappen van materialen Bestuderen eigenschappen van poreuze elektrodes 13

14 Maar Condities om een betrouwbare impedantiemeting te hebben: Causaliteit Lineariteit Stationariteit Traditionele oplossing: Kleine Wisselstroom perturbatie aanleggen Wachten op een tijdsonafhankelijke toestand van het systeem Problemen die hiermee gepaard gaan: Matige signaal/ruisverhouden Onmogelijk om de initiële, snel-evoluerende fases van EC processen te beschrijven Odd-Random-Phase EIS Van Ingelgem, Y., Tourwé, E., Blajiev, O., Pintelon, R., & Hubin, A. Electroanalysis 21 (2009) 730. Breugelmans, T, Van Ingelgem, Y, A. Hubbin. Electrochemistry communications 12 (2010) 5. 14

15 ORP-EIS vs EIS Voordelen: 1. Hogere frequenties worden meerdere keren gemeten 2. Globale meettijd neemt af Van Ingelgem, Y., Tourwé, E., Blajiev, O., Pintelon, R., & Hubin, A. Electroanalysis 21 (2009) 730. Breugelmans, T, Van Ingelgem, Y, A. Hubbin. Electrochemistry communications 12 (2010) 5. 15

16 ORP-EIS vs EIS Voordelen: 3. Data verwerking en analyse: Info ruis info non-linearitieten info non-stationariteiten Van Ingelgem, Y., Tourwé, E., Blajiev, O., Pintelon, R., & Hubin, A. Electroanalysis 21 (2009) 730. Breugelmans, T, Van Ingelgem, Y, A. Hubbin. Electrochemistry communications 12 (2010) 5. 16

oppervlak gemaakt 7 days zoutsproeitest Vorming van een complexe

17 Li-gebaseerde inhibitor technologie voor AA2024-T3 Fysisch systeem AA2024-T3 met PU coating met geïmpregneerde Li (Li2CO3) Kras in het oppervlak gemaakt 7 days zoutsproeitest Vorming van een complexe beschermende laag * Visser, P., et al. (2015). Faraday discussions, 180,

18 Li-gebaseerde inhibitor technologie voor AA2024-T3 Kwalitatieve interpretatie * Meeusen, M., et al. (2018) Electrochimica Acta 278 (2018)

19 Li-gebaseerde inhibitor technologie voor AA2024-T3 Kwantitatieve interpretatie Approach: numerieke integratie door interpolatie Bereken individuele bijdrage N, NL and NS Uitdrukken relatief tegenover ǀZǀ Zet abs(n/z), abs(nl/z), abs(ns/z) uit gemeten elke 15 f(tijd) voor de eerste 12 uren uitgedrukt als verschil in grootteorde relatief tegenover ǀZǀ 19

20 Li-gebaseerde inhibitor technologie voor AA2024-T3 Kwantitatieve interpretatie * Meeusen, M., et al. (2018) Electrochimica Acta 278 (2018)

21 Li-gebaseerde inhibitor technologie voor AA2024-T3 Kwantitatieve interpretatie (per decade) Approach: numerieke integratie door interpolatie per decade van de non-stationariteiten Verdeel de impedantie-data in 6 frequentie decades Bereken de individuele bijdragen van N, NL, NS Uitdrukken relatief tegenover ǀZǀ Zet abs(ns/z) uit gemeten elke 15 f(tijd) voor de eerste 12 uren uitgedrukt als verschil in grootteorde relatief tegenover ǀZǀ 21

22 Li-gebaseerde inhibitor technologie voor AA2024-T3 Kwantitatieve interpretatie-per frequentie decade * Meeusen, M., et al. (2018) Electrochimica Acta 278 (2018)

23 Li-gebaseerde inhibitor technologie voor AA2024-T3 Data fitting Voorstel equivalent elektrische circuit Fysische fenomenen EEC * Visser, P, Meeusen, M, Gonzalez-Garcia, Y, Terryn, H, Mol, J.M.C. Journal of The Electrochemical Society 164 (2017) 23

24 Li-gebaseerde inhibitor technologie voor AA2024-T3 Data fitting Evolutie parameters EEC Rporous Roxide * Meeusen, M., et al. (2018) Electrochimica Acta 278 (2018)

25 Conclusies EIS Algemene karakterisering EC systemen Bestuderen reactiemechanismen Meten diëlektrishe en transporteigenschappen materialen Tekortkomingen ORP-EIS Info omtrent ruis, non-lineariteiten en non-stationariteiten We kunnen deze bijdragen gaan kwantificeren We kunnen instabiele systemen bestuderen, vanaf het begin. Vergelijken NS per decade onstabiele EC processen karakteristieken parameterverloop EEC 25

Vergelijkbare documenten

Deeltentamen Lineaire Schakelingen (EE1300), deel B

Deeltentamen Lineaire Schakelingen (EE1300), deel B Deeltentamen ineaire Schakelingen (EE1300), deel B laats: zaal 4.25 (TNW) Datum: 29 januari 2015 Tijd: 9:00 12:00 uur Dit tentamen bestaat uit 5 opgaven. Gebruik voor elk vraagstuk een nieuw blad. Vermeld