Incorporación de cationes cerio en una matriz de polipirrol formada sobre acero AISI 1020. Caracterización y evaluación del comportamiento frente a la corrosión.

ALEJANDRA L. MARTÍNEZ; WILLIAMS GÓMES ROMERO ; DANIEL O. FLAMINI

El Calafate

Congreso; XXIII Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica. Asociación Argentina de Investigación Fisicoquímica.; 2023

Asociación Argentina de Investigación Fisicoquímica

IntroducciónEl polipirrol (PPy) es un polímero conductor que se encuentra entre los más elegidos para la protección de metales. Esto se debe a que su síntesis electroquímica es sencilla, presenta estabilidad y es biocompatible con diferentes tipos de células 1,2. El dopado del PPy durante su oxidación permite la incorporación de distintos aniones a la matriz polimérica que modifican las propiedades finales del recubrimiento. Por otro lado, la modificación de superficies con elementos de tierras raras (ETR) como el cerio es de creciente interés dentro de las ciencias biológicas debido a sus propiedades anticancerígenas, bactericidas y antiinflamatorias 3.En este trabajo se electrosintetizó PPy sobre acero AISI 1020 a partir de una solución 5% p/p de polifosfato de sodio y 0,2 M pirrol aplicando 1,1 V (vs. Ag/AgCl/KCl(sat)) hasta obtener una carga de 2,2 C. En un segundo paso se incorporaron iones de Ce a la matriz polimérica mediante la aplicación de - 0,7 V (vs. Ag/AgCl/KCl(sat)) durante 900 s a partir de una solución 0,4 M de CeN3O9. Para esto, el electrodo recubierto con PPy fue sumergido en la solución de Ce por 8 h previo a la electrodeposición. Los electrodos recubiertos con PPy y PPy/Ce se caracterizaron y se sometieron a distintas pruebas electroquímicas para evaluar su comportamiento ante la corrosión en solución de NaCl al 3% p/p.ResultadosLos electrodos tratados fueron puestos a prueba en solución de NaCl al 3% p/p a través de distintas técnicas electroquímicas: registro del potencial a circuito abierto (PCA) a tiempos prolongados, curvas de polarización de Tafel y voltametrías de barrido lineales. Los resultados de Tafel muestran un desplazamiento hacia valores de potencial más nobles para las muestras con PPy y PPy/Ce, pero la densidad de corriente de corrosión aumenta. Este comportamiento se debe a que la interacción galvánica existente entre el polímero y el acero da lugar a la oxidación del sustrato y a la reducción del polímero. Se cuantificó la liberación de iones hacia la solución de NaCl luego de 144 h de inmersión, mediante ICP-AES, los resultados muestran una disminución en la concentración de iones de Fe. Por otra parte, los análisis EDX realizados a la muestra PPy/Ce muestran la incorporación de Ce a la matriz polimérica.ConclusionesSe logró sintetizar PPy sobre acero AISI 1020 e incorporar cationes Ce a la matriz polimérica. La disminución en la liberación de iones Fe muestra que el recubrimiento le confiere propiedades protectoras ante la corrosión mediante un mecanismo de protección galvánica entre el PPy y el sustrato.Referencias1 Humpolíček, P. et al. Mater. Sci. Eng. C, 2018, 91, 303–310.2 Gilmore, K. J. et al. Biomaterials, 2009, 30, 5292–5304.3 Rajeshkumar, S. et al. Biotechnol. Reports, 2018, 17, 1–5.