本文選題：植酸鈣(PAC)　切入點(diǎn)：甲硫氨酸(L　出處：《上海師范大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：金屬銅是一種重要金屬材料,具有良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱、可焊接性和優(yōu)異的機(jī)械性能,并且性質(zhì)相對(duì)較穩(wěn)定使其被廣泛應(yīng)用到石油管道、海水管道、工業(yè)用水設(shè)備、海水淡化系統(tǒng)、熱循環(huán)系統(tǒng)和相關(guān)的工業(yè)生產(chǎn)中。通常情況下銅的耐蝕性較好,但是在極端環(huán)境下,尤其是在大量氯離子存在的情況下,金屬銅會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的腐蝕,給生產(chǎn)生活帶來(lái)巨大的損失甚至災(zāi)難。目前對(duì)于金屬銅的腐蝕有多種應(yīng)對(duì)措施,其中一種最有效的方法是使用有機(jī)化合物作為緩蝕劑。通常該類化合物包含的N、S、O原子以及芳環(huán)作為分子主要的吸附中心。然而,一些緩蝕劑價(jià)格相對(duì)昂貴,并且具有生物毒性,對(duì)環(huán)境產(chǎn)生一些危害。因此,環(huán)境友好型緩蝕劑成為未來(lái)研究發(fā)展的重點(diǎn)。本論文選用三種環(huán)境友好型緩蝕試劑研究其對(duì)金屬的緩蝕。植酸鈣(Phytic acid calcium,簡(jiǎn)稱PAC)是一種天然、無(wú)毒的有機(jī)磷酸類化合物。廣泛存在于谷物種子內(nèi)。主要應(yīng)用于食品、油脂、醫(yī)藥和日用化工等行業(yè)。植酸鈣分子含有六個(gè)磷酸酯鍵,易與Zn2+,Fe2+,Cu2+和Mg2+等不同的金屬離子結(jié)合。L-甲硫氨酸(Methionine,簡(jiǎn)稱L MTI)是人體的必需氨基酸,可用于防治慢性或急性肝炎、肝硬化等肝臟疾病。N-(2-巰基丙�；�)-甘氨酸(N-(2-Mercaptopropionyl)glycine,簡(jiǎn)稱MPG)是一種新型含游離巰基的甘氨酸衍生物,可用于脂肪肝、酒精肝和重金屬的解毒。這兩種氨基酸的分子結(jié)構(gòu)中都含有 S H、 N H、COO 官能團(tuán),它們作為分子的吸附中心能夠與金屬離子較好的結(jié)合,因此氨基酸及其氨基酸衍生物也是潛在的緩蝕劑。表面增強(qiáng)拉曼光譜(Surface Enhanced Raman Scattering,SERS)具有高靈敏度的表面效應(yīng),能檢測(cè)吸附在金屬表面的單分子層或亞單分子層的分子,給出豐富的分子結(jié)構(gòu)信息,便于探討緩蝕劑分子與金屬之間的相互作用。本文利用拉曼光譜、電化學(xué)阻抗譜(EIS)、動(dòng)電位極化曲線、光學(xué)顯微鏡技術(shù)等技術(shù)探討了緩蝕劑分子在金屬表面的吸附行為和緩蝕性能的關(guān)系,運(yùn)用相關(guān)的計(jì)算公式計(jì)算出緩蝕效率并對(duì)緩蝕機(jī)理進(jìn)行探討。研究成果如下:1.本章工作采用植酸鈣作為緩蝕劑,金屬銅電極在植酸鈣溶液中,于不同的組裝條件下形成植酸鈣分子膜,采用電化學(xué)阻抗、極化和光譜方法系統(tǒng)的研究了在3 wt%Na Cl溶液中PAC分子膜在金屬銅電極上面的組裝條件,時(shí)間、濃度以及不同條件下的緩蝕效率。阻抗和極化曲線表明在3 wt%Na Cl溶液,最佳組裝濃度和時(shí)間分別為10 3M、5h,最大緩蝕效率為92.5%。拉曼光譜表明植酸鈣分子以P O鍵P=O鍵吸附在金屬銅的表面,并且遵循Langmuir等溫吸附。通過(guò)計(jì)算0adsΔG可知這種吸附是化學(xué)吸附。2.本章工作亦采用3%Na Cl溶液作為腐蝕介質(zhì),研究了不同的p H、不同的組裝濃度的甲硫氨酸溶液對(duì)銅緩蝕性能影響。電化學(xué)實(shí)驗(yàn)表明:當(dāng)組裝濃度為10 2M,p H 7時(shí),具有最大的阻抗值、相角值和最小的腐蝕電流,甲硫氨酸對(duì)銅的緩蝕效率高達(dá)95%,并且緩蝕效率隨著濃度的增加而增加。結(jié)合拉曼光譜分析可知甲硫氨酸分子化學(xué)吸附在銅的表面。3.本章工作探討了氨基酸衍生物MPG分子對(duì)金屬銀的緩蝕,以此考察氨基酸衍生物用作緩蝕劑的可能性。在不同組裝濃度、不同p H的條件下,主要研究了MPG分子膜的致密性與均勻性以及MPG分子在銀電極表面的吸附構(gòu)象。在p H 7時(shí),MPG分子主要是通過(guò)S原子為吸附位點(diǎn)在銀電極表面形成組裝膜的。通過(guò)EIS和電化學(xué)極化曲線證實(shí)該分子的緩蝕效率不高,可能是氨基酸衍生物支鏈過(guò)多導(dǎo)致MPG分子膜不致密,但是它也提高了金屬的抗腐蝕能力。
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【學(xué)位授予單位】：上海師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：O657.37;TG174.42

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1630731