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Erschienen in: Journal of Materials Science 22/2021

22.04.2021 | Metals & corrosion

Large-scale electrochemical fabrication of nitrogen-doped carbon quantum dots and their application as corrosion inhibitor for copper

verfasst von: Quanzhu Zhou, Guohui Yuan, Minjing Lin, Pengpeng Wang, Shaojun Li, Jie Tang, Jinsheng Lin, Youyuan Huang, Yan Zhang

Erschienen in: Journal of Materials Science | Ausgabe 22/2021

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Abstract

A novel micro-zone electrochemical exfoliation method for the large-scale fabrication of nitrogen-doped carbon quantum dots (N–CQDs) from pre-baked carbon anode (PCA) in ammonium bicarbonate electrolyte has been demonstrated. Therefore, an efficient (90.18 wt% utilization rate of raw material and high-yield conversion of 1.87 g(N-GQDs)g(PCA)−1 due to oxidation weight gain) and environment-friendly mass production (9.36 g in one pot) for N–CQDs really becomes promising and practical. Moreover, the N-CQDs with abundant functional groups and higher nitrogen content (30.18 at%) present strong dispersion stability and enhanced interfacial adsorption with copper substrates. By virtue of the excellent performance, we successfully applied the N–CQDs as an effective inhibitor to alleviate the corrosion of copper. Results showed the corrosion inhibition efficiency of the self-assembled N–CQDs film on the copper reached up to 96.32% at 150 mg/L N–CQDs. The mechanism for the realization of large-scale preparation and self-assembly of N–CQDs was also proposed.

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Zurück zum Zitat Xu Q, Kuang T, Liu Y, Cai L, Peng X, Sreenivasan-Sreeprasad T, Zhao P, Yu Z, Li N (2016) Heteroatom-doped carbon dots: synthesis, characterization, properties, photoluminescence mechanism and biological applications. J Mater Chem B 4:7204–7219. https://doi.org/10.1039/c6tb02131jCrossRef Xu Q, Kuang T, Liu Y, Cai L, Peng X, Sreenivasan-Sreeprasad T, Zhao P, Yu Z, Li N (2016) Heteroatom-doped carbon dots: synthesis, characterization, properties, photoluminescence mechanism and biological applications. J Mater Chem B 4:7204–7219. https://​doi.​org/​10.​1039/​c6tb02131jCrossRef
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Metadaten
Titel
Large-scale electrochemical fabrication of nitrogen-doped carbon quantum dots and their application as corrosion inhibitor for copper
verfasst von
Quanzhu Zhou
Guohui Yuan
Minjing Lin
Pengpeng Wang
Shaojun Li
Jie Tang
Jinsheng Lin
Youyuan Huang
Yan Zhang
Publikationsdatum
22.04.2021
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science / Ausgabe 22/2021
Print ISSN: 0022-2461
Elektronische ISSN: 1573-4803
DOI
https://doi.org/10.1007/s10853-021-06102-x

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