Ni/cerium Molybdenum Oxide Hydrate Microflakes Composite Coatings Electrodeposited from Choline Chloride: Ethylene Glycol Deep Eutectic Solvent - Publikacja - MOST Wiedzy

Twoje konto

zaloguj

Wyszukiwarka

Ni/cerium Molybdenum Oxide Hydrate Microflakes Composite Coatings Electrodeposited from Choline Chloride: Ethylene Glycol Deep Eutectic Solvent

Abstrakt

Cerium molybdenum oxide hydrate microflakes are codeposited with nickel from a deep eutectic solvent-based bath. During seven days of exposure in 0.05 M NaCl solution, the corrosion resistance of composite coating (Ni/CeMoOxide) is slightly reduced, due to the existence of some microcracks caused by large microflakes. Multielemental analysis of the solution, in which coatings are exposed and the qualitative changes in the surface chemistry (XPS) show selective etching molybdenum from microflakes. The amount of various molybdenum species within the surface of coating nearly completely disappear, due to the corrosion process. Significant amounts of Ce3+ compounds are removed, however the corrosion process is less selective towards the cerium, and the overall cerium chemistry remains unchanged. Initially, blank Ni coatings are covered by NiO and Ni(OH)2 in an atomic ratio of 1:2. After exposure, the amount of Ni(OH)2 increases in relation to NiO (ratio 1:3). For the composite coating, the atomic ratios of both forms of nickel vary from 1:0.8 to 1:1.3. Despite achieving lower corrosion resistance of the composite coating, the applied concept of using micro-flakes, whose skeleton is a system of Ce(III) species and active form are molybdate ions, may be interesting for applications in materials with potential self-healing properties.

Cytowania

  • 1 2

    CrossRef

  • 0

    Web of Science

  • 1 3

    Scopus

Autorzy (7)

Cytuj jako

Pełna treść

pobierz publikację
pobrano 89 razy
Wersja publikacji
Accepted albo Published Version
Licencja
Creative Commons: CC-BY otwiera się w nowej karcie

Słowa kluczowe

Informacje szczegółowe

Kategoria:
Publikacja w czasopiśmie
Typ:
artykuły w czasopismach
Opublikowano w:
Materials nr 13, strony 1 - 17,
ISSN: 1996-1944
Język:
angielski
Rok wydania:
2020
Opis bibliograficzny:
Winiarski J., Niciejewska A., Ryl J., Darowicki K., Baśladyńska S., Winiarska K., Szczygieł B.: Ni/cerium Molybdenum Oxide Hydrate Microflakes Composite Coatings Electrodeposited from Choline Chloride: Ethylene Glycol Deep Eutectic Solvent// Materials -Vol. 13,iss. 4 (2020), s.1-17
DOI:
Cyfrowy identyfikator dokumentu elektronicznego (otwiera się w nowej karcie) 10.3390/ma13040924
Bibliografia: test
  1. Abbott, A.P.; McKenzie, K.J. Application of ionic liquids to the electrodeposition of metals. Phys. Chem. Chem. Phys. 2006, 8, 4265-4279. [CrossRef] [PubMed] otwiera się w nowej karcie
  2. Abbott, A.; Frisch, G.; Ryder, K. Electroplating Using Ionic Liquids. Annu. Rev. Mater. Res. 2013, 43, 335-358. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  3. Simka, W.; Puszczyk, D.; Nawrat, G. Electrodeposition of metals from non-aqueous solutions. Electrochimica Acta 2009, 54, 5307-5319. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  4. Liu, F.; Deng, Y.; Han, X.; Hu, W.; Zhong, C. Electrodeposition of metals and alloys from ionic liquids. J. Alloy. Compd. 2016, 654, 163-170. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  5. Abbott, A.; Boothby, D.; Capper, G.; Davies, D.; Rasheed, R.K. Deep Eutectic Solvents Formed between Choline Chloride and Carboxylic Acids: Versatile Alternatives to Ionic Liquids. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 9142-9147. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  6. Smith, E.L.; Abbott, A.; Ryder, K. Deep Eutectic Solvents (DESs) and Their Applications. Chem. Rev. 2014, 114, 11060-11082. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  7. Abbott, A.; Ballantyne, A.; Harris, R.; Juma, J.A.; Ryder, K.; Forrest, G. A Comparative Study of Nickel Electrodeposition Using Deep Eutectic Solvents and Aqueous Solutions. Electrochimica Acta 2015, 176, 718-726. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  8. Wang, S.; Zou, X.; Lu, Y.; Rao, S.; Xie, X.; Pang, Z.; Lu, X.; Xu, Q.; Zhou, Z. Electrodeposition of nano-nickel in deep eutectic solvents for hydrogen evolution reaction in alkaline solution. Int. J. Hydrogen Energy 2018, 43, 15673-15686. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  9. Abbott, A.; El Ttaib, K.; Ryder, K.; Smith, E.L. Electrodeposition of nickel using eutectic based ionic liquids. Trans. IMF 2008, 86, 234-240. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  10. Abbott, A.; Ballantyne, A.; Harris, R.; Juma, J.A.; Ryder, K. Bright metal coatings from sustainable electrolytes: The effect of molecular additives on electrodeposition of nickel from a deep eutectic solvent. Phys. Chem. Chem. Phys. 2017, 19, 3219-3231. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  11. Cherigui, E.A.M.; Sentosun, K.; Mamme, M.H.; Lukaczynska, M.; Terryn, H.; Bals, S.; Ustarroz, J. On the Control and Effect of Water Content during the Electrodeposition of Ni Nanostructures from Deep Eutectic Solvents. J. Phys. Chem. C 2018, 122, 23129-23142. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  12. Fashu, S.; Gu, C.; Zhang, J.; Huang, M.-L.; Wang, X.-L.; Gu, C. Effect of EDTA and NH4Cl additives on electrodeposition of Zn-Ni films from choline chloride-based ionic liquid. Trans. Nonferrous Met. Soc. China 2015, 25, 2054-2064. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  13. Vijayakumar, J.; Mohan, S.; Kumar, S.A.; Suseendiran, S.; Pavithra, S. Electrodeposition of Ni-Co-Sn alloy from choline chloride-based deep eutectic solvent and characterization as cathode for hydrogen evolution in alkaline solution. Int. J. Hydrogen Energy 2013, 38, 10208-10214. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  14. Yanai, T.; Shiraishi, K.; Watanabe, Y.; Nakano, M.; Ohgai, T.; Suzuki, K.; Fukunaga, H. Electroplated Fe-Ni Films Prepared From Deep Eutectic Solvents. IEEE Trans. Magn. 2014, 50, 1-4. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  15. You, Y.; Gu, C.; Wang, X.; Tu, J. Electrodeposition of Ni-Co alloys from a deep eutectic solvent. Surf. Coatings Technol. 2012, 206, 3632-3638. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  16. Golgovici, F.; Pumnea, A.; Petica, A.; Manea, A.C.; Brincoveanu, O.; Enachescu, M.; Anicai, L. Ni-Mo alloy nanostructures as cathodic materials for hydrogen evolution reaction during seawater electrolysis. Chem. Pap. 2018, 72, 1889-1903. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  17. Martis, P.; Dilimon, V.; Delhalle, J.; Mekhalif, Z. Electro-generated nickel/carbon nanotube composites in ionic liquid. Electrochimica Acta 2010, 55, 5407-5410. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  18. Liu, D.; Sun, J.; Gui, Z.; Song, K.; Luo, L.; Wu, Y. Super-low friction nickel based carbon nanotube composite coating electro-deposited from eutectic solvents. Diam. Relat. Mater. 2017, 74, 229-232. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  19. You, Y.H.; Gu, C.D.; Wang, X.L.; Tu, J.P. Electrochemical preparation and characterization of Ni-PTFE composite coatings from a non-aqueous solution without additives. Int. Electrochem. Sci. 2012, 7, 12440-12455. otwiera się w nowej karcie
  20. Li, R.; Chu, Q.; Liang, J. Electrodeposition and characterization of Ni-SiC composite coatings from deep eutectic solvent. RSC Adv. 2015, 5, 44933-44942. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  21. Li, R.; Hou, Y.; Liang, J. Electro-codeposition of Ni-SiO2 nanocomposite coatings from deep eutectic solvent with improved corrosion resistance. Appl. Surf. Sci. 2016, 367, 449-458. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  22. Li, R.; Hou, Y.; Liu, B.; Wang, D.; Liang, J. Electrodeposition of homogenous Ni/SiO2 nanocomposite coatings from deep eutectic solvent with in-situ synthesized SiO2 nanoparticles. Electrochimica Acta 2016, 222, 1272-1280. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  23. Protsenko, V.; Bogdanov, D.; Korniy, S.; Kityk, A.; Baskevich, A.; Danilov, F. Application of a deep eutectic solvent to prepare nanocrystalline Ni and Ni/TiO2 coatings as electrocatalysts for the hydrogen evolution reaction. Int. J. Hydrogen Energy 2019, 44, 24604-24616. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  24. Dong, M.; Lin, Q.; Sun, H.; Chen, D.; Zhang, T.; Wu, Q.; Li, S. Synthesis of Cerium Molybdate Hierarchical Architectures and Their Novel Photocatalytic and Adsorption Performances. Cryst. Growth Des. 2011, 11, 5002-5009. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  25. Xu, M.-K.; Ouyang, Z.-H.; Shen, Z. Topological evolution of cerium(III) molybdate microflake assemblies induced by amino acids. Chin. Chem. Lett. 2016, 27, 673-677. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  26. Ayni, S.; Sabet, M.; Salavati-Niasari, M.; Hamadanian, M. Synthesis and characterization of cerium molybdate nanostructures via a simple solvothermal method and investigation of their photocatalytic activity. J. Mater. Sci. Mater. Electron. 2016, 27, 7342-7352. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  27. Kartsonakis, I.; Kordas, G. Synthesis and Characterization of Cerium Molybdate Nanocontainers and Their Inhibitor Complexes. J. Am. Ceram. Soc. 2010, 93, 65-73. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  28. Kartsonakis, I.; Balaskas, A.C.; Kordas, G.C. Influence of cerium molybdate containers on the corrosion performance of epoxy coated aluminium alloys 2024-T3. Corros. Sci. 2011, 53, 3771-3779. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  29. Kartsonakis, I.; Kontogiani, P.; Pappas, G.; Kordas, G. Photocatalytic action of cerium molybdate and iron-titanium oxide hollow nanospheres on Escherichia coli. J. Nanoparticle Res. 2013, 15, 1759. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  30. Patel, M.; Bhanvase, B.A.; Sonawane, S. Production of cerium zinc molybdate nano pigment by innovative ultrasound assisted approach. Ultrason. Sonochemistry 2013, 20, 906-913. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  31. Yasakau, K.; Kallip, S.; Zheludkevich, M.; Ferreira, M. Active corrosion protection of AA2024 by sol-gel coatings with cerium molybdate nanowires. Electrochimica Acta 2013, 112, 236-246. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  32. Yasakau, K.; Tedim, J.; Zheludkevich, M.; Drumm, R.; Shem, M.; Wittmar, M.; Veith, M.; Ferreira, M. Cerium molybdate nanowires for active corrosion protection of aluminium alloys. Corros. Sci. 2012, 58, 41-51. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  33. Lehr, I.; Saidman, S. Corrosion protection of AZ91D magnesium alloy by a cerium-molybdenum coating-The effect of citric acid as an additive. J. Magnes. Alloy. 2018, 6, 356-365. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  34. Mu, S.; Du, J.; Jiang, H.; Li, W. Composition analysis and corrosion performance of a Mo-Ce conversion coating on AZ91 magnesium alloy. Surf. Coatings Technol. 2014, 254, 364-370. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  35. Bhanvase, B.A.; Patel, M.; Sonawane, S. Kinetic properties of layer-by-layer assembled cerium zinc molybdate nanocontainers during corrosion inhibition. Corros. Sci. 2014, 88, 170-177. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  36. Langford, J.I.; Wilson, A.J.C. Scherrer after sixty years: A survey and some new results in the determination of crystallite size. J. Appl. Crystallogr. 1978, 11, 102-113. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  37. Urcezino, A.S.C.; Dos Santos, L.P.M.; Casciano, P.N.S.; Correia, A.N.; De Lima-Neto, P. Electrodeposition study of Ni coatings on copper from choline chloride-based deep eutectic solvents. J. Braz. Chem. Soc. 2017, 28, 1193-1203. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  38. Winiarski, J.; Cieślikowska, B.; Tylus, W.; Kunicki, P.; Szczygieł, B. Corrosion of nanocrystalline nickel coatings electrodeposited from choline chloride:ethylene glycol deep eutectic solvent exposed in 0.05 M NaCl solution. Appl. Surf. Sci. 2019, 470, 331-339. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  39. Biesinger, M.C.; Payne, B.P.; Lau, L.W.M.; Gerson, A.; Smart, R.S.C. X-ray photoelectron spectroscopic chemical state quantification of mixed nickel metal, oxide and hydroxide systems. Surf. Interface Anal. 2009, 41, 324-332. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  40. Tang, Y.; Pattengale, B.; Ludwig, J.; Atifi, A.; Zinovev, A.V.; Dong, B.; Kong, Q.; Zuo, X.; Zhang, X.; Huang, J. Direct Observation of Photoinduced Charge Separation in Ruthenium Complex/Ni(OH)2 Nanoparticle Hybrid. Sci. Rep. 2015, 5, 18505. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  41. Mansour, A.N. Characterization of NiO by XPS. Surf. Sci. Spectra 1994, 3, 231-238. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  42. Espinos, J.P.; Morales, J.; Barranco, A.; Caballero, A.; Holgado, J.P.; González-Elipe, A.R.; González-Elipe, A.R. Interface Effects for Cu, CuO, and Cu 2 O Deposited on SiO 2 and ZrO 2 . XPS Determination of the Valence State of Copper in Cu/SiO2and Cu/ZrO2Catalysts. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 6921-6929. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  43. Shaikh, J.; Pawar, R.C.; Devan, R.; Ma, Y.; Salvi, P.; Kolekar, S.; Patil, P. Synthesis and characterization of Ru doped CuO thin films for supercapacitor based on Bronsted acidic ionic liquid. Electrochimica Acta 2011, 56, 2127-2134. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  44. Poulston, S.; Parlett, P.M.; Stone, P.; Bowker, M. Surface oxidation and reduction of CuO and Cu 2 O studied using XPS and XAES. Surf. Interface Anal. 1996, 24, 811-820. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  45. Morales, J.; Espinos, J.P.; Caballero, A.; Gonzalez-Elipe, A.R.; Mejías, J.A.; González-Elipe, A.R. XPS Study of Interface and Ligand Effects in Supported Cu2O and CuO Nanometric Particles. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 7758-7765. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  46. González-Elipe, A.R.; Holgado, J.P.; Alvarez, R.; Munuera, G. Use of factor analysis and XPS to study defective nickel oxide. J. Phys. Chem. 1992, 96, 3080-3086. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  47. Holgado, J.P.; Alvarez, R.; Munuera, G. Study of CeO2 XPS spectra by factor analysis: Reduction of CeO 2 . Appl. Surf. Sci. 2000, 161, 301-315. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  48. Al-Doghachi, F.A.J.; Rashid, U.; Taufiq-Yap, Y.H. Investigation of Ce(iii) promoter effects on the tri-metallic Pt, Pd, Ni/MgO catalyst in dry-reforming of methane. RSC Adv. 2016, 6, 10372-10384. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  49. Beche, E.; Charvin, P.; Perarnau, D.; Abanades, S.; Flamant, G. Ce 3d XPS investigation of cerium oxides and mixed cerium oxide (CexTiyOz). Surf. Interface Anal. 2008, 40, 264-267. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  50. Li, Z.; Gao, L.; Zheng, S. SEM, XPS, and FTIR studies of MoO 3 dispersion on mesoporous silicate MCM-41 by calcination. Mater. Lett. 2003, 57, 4605-4610. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  51. Reddy, B.M.; Chowdhury, B.; Reddy, E.P.; Fernández, A. An XPS study of dispersion and chemical state of MoO3 on Al2O3-TiO2 binary oxide support. Appl. Catal. A: Gen. 2001, 213, 279-288. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  52. Lee, Y.J.; Nichols, W.T.; Kim, D.-G.; Kim, Y.D. Chemical vapour transport synthesis and optical characterization of MoO3thin films. J. Phys. D: Appl. Phys. 2009, 42, 115419. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  53. Li, H.; Ye, H.; Xu, Z.; Wang, C.; Yin, J.; Zhu, H. Freestanding MoO 2 /Mo 2 C imbedded carbon fibers for Li-ion batteries. Phys. Chem. Chem. Phys. 2017, 19, 2908-2914. [CrossRef] [PubMed] otwiera się w nowej karcie
  54. Kim, H.; Cook, J.; Tolbert, S.H.; Dunn, B. The Development of Pseudocapacitive Properties in Nanosized-MoO2. J. Electrochem. Soc. 2015, 162, A5083-A5090. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  55. Marin-Flores, O.; Scudiero, L.; Ha, S. X-ray diffraction and photoelectron spectroscopy studies of MoO 2 as catalyst for the partial oxidation of isooctane. Surf. Sci. 2009, 603, 2327-2332. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  56. © 2020 by the authors. Licensee MDPI, Basel, Switzerland. This article is an open access article distributed under the terms and conditions of the Creative Commons Attribution (CC BY) license (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). otwiera się w nowej karcie
Weryfikacja:
Politechnika Gdańska

wyświetlono 98 razy

Publikacje, które mogą cię zainteresować

Nickel-nanodiamond coatings electrodeposited from tartrate electrolyte at ambient temperature

  • I. Makarova,
  • I. Dobryden,
  • D. Kharitonov
  • + 4 autorów
2019

Effect of TiO2 Concentration on Microstructure and Properties of Composite Cu–Sn–TiO2 Coatings Obtained by Electrodeposition

  • A. Kasach,
  • D. Kharitonov,
  • A. Paspelau
  • + 4 autorów
2021

Influence of CeO2 and TiO2 Particles on Physicochemical Properties of Composite Nickel Coatings Electrodeposited at Ambient Temperature

  • I. Makarava,
  • M. Esmaeili,
  • D. Kharitonov
  • + 5 autorów
2023

Performance of organic coatings upon cyclic mechanical load

2020
Meta Tagi