本技术提供一种抑制微生物腐蚀的高熵合金纳米颗粒及其制备方法,属于微生物腐蚀与防护技术领域。该抑制微生物腐蚀的高熵合金纳米颗粒,其化学通式为FeCoNiT<subgt;ix</subgt;Cu<subgt;y</subgt;,其中Fe、Co、Ni的摩尔比为1:1:1,Ti与Fe的摩尔比等于x,Cu与Fe的摩尔比等于y,1.0<x≤1.5,0<y≤2。本发明制备方法操作简便易行,合金组成各金属元素单质粉末能实现较高的转化率;反应原料来源广泛,供应充足;配套设备造价低,契合大规模工业化生产的需求,本发明高熵合金纳米颗粒可以显著降低材料的腐蚀电流密度,获得较高的腐蚀抑制率,有效抑制材料的微生物腐蚀,克服了许多微生物腐蚀抑制剂容易使微生物产生耐药性的问题,同时,再辅以太阳光照射,协同作用抑制微生物腐蚀。
背景技术
微生物腐蚀(Microbiologically influenced corrosion,MIC)是指由微生物生命活动直接或间接地引起材料表面腐蚀降解的过程。据统计,微生物腐蚀每年造成的经济损失已超过2.7万亿美元。微生物腐蚀不仅会引起材料失效,造成经济损失,还会引发重大安全事故。为解决材料的微生物腐蚀问题,各种抑制微生物腐蚀策略被报道,如材料的选择与改性、电化学防护、缓蚀及抑菌剂、防腐涂层等。
目前,微生物腐蚀抑制剂因其可以高效抑制微生物生长、适用范围广及多种协同作用机制而得到广泛关注。然而现存的微生物腐蚀抑制剂多存在诸如抑制时效短、稳定性差以及使微生物产生耐药性等问题,无法实现长效、稳定、高效抑制材料的微生物腐蚀。
高熵合金由于其独特的结构和组成而具有优异的稳定性、耐蚀性等特点,目前已成为研究热点。将其细化至纳米尺寸时,高熵合金纳米颗粒将具有大的比表面积、反应活性高和多功能设计等特点,在降低微生物活性、抑制微生物腐蚀方面表现出了巨大的潜力。采用复合3 d
过渡族金属元素的高熵合金纳米颗粒可通过增强 dd
带间跃迁而提高其在太阳光谱的吸收性能,展现出优异的光热转换能力,可在太阳光辐照下利用光热转换进一步提高微生物腐蚀抑制率,其作为稳定、高效的抑制微生物腐蚀方法极具广阔应用前景。
实现思路