Grafisch abstract. Credit: Nano-energie (2023). DOI: 10.1016/j.nanoen.2023.108345
Metaalcorrosie heeft ernstige gevolgen voor de levensduur van maritieme staalconstructies. De traditionele kathodische bescherming vereist een groot verbruik van energie en metaalbronnen. Daarom is het absoluut noodzakelijk om groene en kosteneffectieve energiebronnen voor corrosiebescherming te ontwikkelen.
Onlangs heeft een onderzoeksteam onder leiding van prof. Wang Xiutong van het Institute of Oceanology of the Chinese Academy of Sciences (IOCAS) zich gericht op tribo-elektrische nanogeneratoren (TENG’s) als een nieuw energieconversiesysteem en ontwierp het melamineschuim (MF) /MXene/Ecoflex @TiO2-TENG (FME@TiO2-TENG) voor groene elektrochemische corrosiebescherming.
De studie is gepubliceerd in Nano-energie op 13 maart.
De onderzoekers onderzochten de effecten van MXene en TiO2 nanobuisjes op het ladingsoverdrachtsmechanisme van de wrijvingslaag. Ze ontdekten dat de geleidende eigenschappen en sterke elektronegativiteit van MXeen een positieve rol speelden bij de ladingsoverdracht van Ecoflex. Tegelijkertijd TiO2 nanobuisjes zouden de beeldlading kunnen opvangen. De gecombineerde werking van de bovenstaande twee punten verbeterde de elektrische outputprestaties van TENG, wat bevorderlijk is voor de vorming van een beter kathodisch beschermingseffect.
Daarnaast evalueerden de onderzoekers FME@TiO2-TENG kathodisch beschermingseffect met behulp van micro-elektrolytisch celsysteem.
TENGs-technologie heeft de voordelen van een brede beschikbaarheid van materialen, een laag gewicht, lage kosten en een hoog rendement van laagfrequente energieconversie. “Er zijn overvloedige mechanische energieën beschikbaar in het mariene milieu, zoals windenergie, golfenergie, getijdenenergie, enz., Die een handige energiebron vormen voor corrosiebescherming met behulp van TENG”, zegt Nan Youbo, eerste auteur van het onderzoek.
“Deze studie toont het potentieel aan van TENG als groene energiebron voor elektrochemische kathodische bescherming, die een veiligheidsgarantie zou bieden voor de constructies en apparatuur in het mariene milieu”, aldus prof. Wang.
Meer informatie:
Youbo Nan et al, Synergetische effecten van ladingstransport en insluiting in tribomaterialen voor versterkte tribo-elektrische nanogeneratoren, Nano-energie (2023). DOI: 10.1016/j.nanoen.2023.108345
Tijdschrift informatie:
Nano-energie
Aangeboden door de Chinese Academie van Wetenschappen