發(fā)布時(shí)間：2017-03-30 01:15

  本文關(guān)鍵詞：電沉積法制備氧化亞銅及其防微生物附著研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：金屬材料在使用過程中普遍存在微生物的附著腐蝕，尤其涉及海洋船舶等設(shè)備的關(guān)鍵部件，內(nèi)部粉刷海洋涂料非常困難，更容易造成生物腐蝕，給海洋工程造成較大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，亟需發(fā)展先進(jìn)低成本防腐防污技術(shù)�；陔娀瘜W(xué)沉積法不受部件形狀限制和涂層低孔隙率等優(yōu)點(diǎn)，本論文采用電化學(xué)陰極沉積的方法，以醋酸銅-醋酸鈉體系作為電解溶液，醋酸銅作為銅源，嘗試在銅、304不銹鋼和鋁基底制備出氧化亞銅薄膜，并探討了氧化亞銅的生長過程以及防生物附著性能。 主要研究內(nèi)容如下： 1.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明銅基體上60℃的沉積條件下比在室溫下更容易獲得氧化亞銅；在pH為5.7時(shí)，，最容易得到氧化亞銅薄膜。研究發(fā)現(xiàn)氯離子的加入會(huì)對(duì)氧化亞銅薄膜晶粒大小、形貌等都有一定的影響。分析認(rèn)為這是由于氯離子與溶液中的銅離子發(fā)生反應(yīng)，改變了反應(yīng)過程的還原電位和過電勢，同時(shí)氯離子在形核晶面的擇優(yōu)吸附改變了晶體的生長方向。 2.對(duì)304不銹鋼和鋁基體的電沉積條件進(jìn)行了優(yōu)化，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明在304不銹鋼基體上成功制備了氧化亞銅薄膜，而在鋁基體上很難制備出氧化亞銅薄膜。結(jié)合氧化亞銅的結(jié)晶過程，理論分析發(fā)現(xiàn)銅、304不銹鋼和鋁三種基體對(duì)羥基的吸附能力不同，進(jìn)而影響了中間產(chǎn)物CuOH的形成。在銅基底和304不銹鋼基底上，更容易得到氧化亞銅，而在鋁上，由于鋁對(duì)氫氧根的吸附能很小，很難沉積上氧化亞銅薄膜。同時(shí)發(fā)現(xiàn)同等條件下銅基體上氧化亞銅的晶粒尺寸小于不銹鋼表面的氧化亞銅。 3.為了驗(yàn)證氧化亞銅薄膜的防生物附著能力，我們培養(yǎng)了大腸桿菌并觀察了其表面細(xì)菌附著情況。熒光顯微鏡觀測的結(jié)果表明，不銹鋼和銅表面氧化亞銅薄膜的存在明顯提高了基體的防生物附著能力。此外，對(duì)沉積有氧化亞銅薄膜的銅片進(jìn)行了超疏水處理，即在粗糙的氧化亞銅的表面上制備了多巴胺（DA）-十二硫醇（-SH）分子自組裝膜，實(shí)驗(yàn)表明這種功能涂層既防腐蝕又保持一定的防生物附著能力。
【關(guān)鍵詞】：電化學(xué)沉積 氧化亞銅 防腐蝕
【學(xué)位授予單位】：中國海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TG174.4
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 1 緒論11-25
• 1.1 前言11
• 1.2 氧化亞銅11-18
• 1.2.1 氧化亞銅的基本性質(zhì)11-12
• 1.2.2 氧化亞銅的晶體結(jié)構(gòu)12-14
• 1.2.3 氧化亞銅的用途14-15
• 1.2.4 氧化亞銅的制備方法15-18
• 1.3 電沉積法制備氧化亞銅薄膜18-24
• 1.3.1 電化學(xué)沉積方法制備氧化亞銅的成核19-21
• 1.3.2 金屬的陰極過程的特殊性21-22
• 1.3.3 金屬離子陰極還原反應(yīng)的影響因素22-24
• 1.4 選題依據(jù)和研究內(nèi)容24-25
• 2 電沉積法制備氧化亞銅薄膜25-49
• 2.1 引言25-29
• 2.2 實(shí)驗(yàn)儀器及藥品29-30
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)藥品29-30
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器30
• 2.3 實(shí)驗(yàn)部分30-33
• 2.3.1 基體的預(yù)處理30
• 2.3.2 電沉積法制備氧化亞銅薄膜30-32
• 2.3.3 添加陰離子，探究不同的陰離子對(duì)在鋁基底上沉積的影響32-33
• 2.4 測試方法33-34
• 2.4.1 X-射線衍射測試33
• 2.4.2 掃描電鏡測試33-34
• 2.4.3 循環(huán)伏安測試和線性掃描伏安法測試34
• 2.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論34-46
• 2.5.1 銅基底上氧化亞銅膜的制備與表征34-37
• 2.5.2 304 不銹鋼基底上氧化亞銅膜的制備與表征37-44
• 2.5.3 鋁基底上氧化亞銅膜的制備與表征44-46
• 2.6 結(jié)果分析46-47
• 2.7 本章小結(jié)47-49
• 3 氧化亞銅薄膜防腐防微生物附著研究49-60
• 3.1 引言49-50
• 3.2 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器50
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑50
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器50
• 3.3 實(shí)驗(yàn)部分50-51
• 3.3.1 多巴胺膜的制備50-51
• 3.3.2 SH 膜的制備51
• 3.4 測試方法51-52
• 3.4.1 接觸角測試51
• 3.4.2 動(dòng)電位極化曲線51
• 3.4.3 電化學(xué)阻抗譜51-52
• 3.4.4 抑菌實(shí)驗(yàn)52
• 3.5 結(jié)果與討論52-58
• 3.5.1 氧化亞銅薄膜抑菌性能的表征52-55
• 3.5.2 防腐防微生物附著膜的制備及其表征55-58
• 3.6 本章小結(jié)58-60
• 4 總結(jié)與展望60-62
• 4.1 本文的主要結(jié)論60
• 4.2 展望60-62
• 參考文獻(xiàn)62-67
• 致謝67-68
• 個(gè)人簡歷68
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文68-69

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：275872