Effects of Incorporating TiO2 Aggregates on the Growth, Anticorrosion, and Antibacterial Properties of Electrodeposited Multifunctional Coatings Based on Sn-Ni Materials

Abstract

Multifunctional coatings based on Sn-Ni materials with and without titanium oxide nanoparticles (TiO2NPs) incorporation were prepared using the electrochemical deposition technique at 70° C. TiO2NPs were dispersed in the electrolyte bath, and their influence on the surface texture, crystalline phase, and properties was investigated. The formation mechanism of the deposited coatings has been demonstrated to be consistent with the electrochemical behavior of instantaneous growth, and the three-dimensional growth is controlled by diffusion phenomena. The anticorrosion effectiveness of the coatings was assessed using potentiodynamic polarization curves and electrochemical impedance spectroscopy in an artificial sweat medium, while the bactericidal activity of the composite coatings (the ability to induce cell death) was evaluated in accordance with the ISO 27447:2019 test. Particular attention was paid to the relationship between the anticorrosive and bactericidal properties of the coatings and their structure composition and wetting properties.

Многофункциональные покрытия на основе материалов Sn-Ni с включением наночастиц оксида титана (TiO2NP) и без них были получены с использованием метода электрохимического осаждения при температуре 70° C. TiO2NP были диспергированы в электролитной ванне, и было исследовано их влияние на текстуру поверхности, кристаллическую фазу и свойства. Было показано, что механизм формирования осажденных покрытий согласуется с электрохимическим поведением мгновенного роста, а трехмерный рост контролируется явлениями диффузии. Антикоррозионная эффективность покрытий была оценена с использованием потенциодинамических поляризационных кривых и электрохимической импедансной спектроскопии в среде искусственного пота, в то время как бактерицидная активность композитных покрытий (способность вызывать гибель клеток) была оценена в соответствии с тестом ISO 27447:2019. Особое внимание было уделено взаимосвязи между антикоррозионными и бактерицидными свойствами покрытий и их структурным составом и смачивающими свойствами.