【摘要】：銅是一種具有良好導電、導熱、機械可塑性能的金屬,廣泛用于工業(yè)生產(chǎn)中,例如電線、薄板、管子等。一般情況下,銅具有一定良好的耐腐蝕性,但在含氧的水、含有CN~-、Cl~-、NO_3~-的溶液中易形成配位離子從而受到腐蝕。金屬銅的腐蝕會給生產(chǎn)應用帶來巨大的經(jīng)濟損失,因此,金屬銅的緩蝕防護獲得了許多研究人員的注意。目前為止有很多有關銅的緩蝕研究,其中在金屬銅表面修飾銅緩蝕劑是一種十分經(jīng)濟有效的方法。本文主要采用單一緩蝕劑膜、具有自修復性的植酸微膠囊緩蝕膜以及具有自修復性的同軸靜電紡絲膜分別對金屬銅進行緩蝕研究對比。表面增強拉曼散射(Surface Enhanced Raman Scattering,SERS)光譜能夠提供豐富的分子振動信息,對緩蝕過程和機理的闡明具有十分重要的意義。本文利用拉曼光譜、電化學交流阻抗譜(Electrochemical Impedance spectroscopy,EIS)、電化學極化曲線(Electrochemical electrochemical polarization curve)等技術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系,并運用相關的計算公式計算出緩蝕效率并對緩蝕機理進行探討。1.4,5-二氨基-2-硫脲嘧啶(簡稱MPD)是一種醫(yī)藥中間體,具有穩(wěn)定的生物活性,近年來多應用于醫(yī)學與生物等領域。4,5-二氨基-2-硫脲嘧啶分子含有-S-H和-N-H官能團,它們可作為吸附中心,能夠較好地與金屬離子結(jié)合,因此,4,5-二氨基-2-硫脲嘧啶是潛在的緩蝕劑。本實驗采用4,5-二氨基-2-硫脲嘧啶作為金屬銅緩蝕劑分子,研究了在不同組裝時間以及不同濃度的4,5-二氨基-2-硫脲嘧啶溶液等條件下,該分子對銅緩蝕性能的影響。實驗結(jié)果表明,當組裝濃度為5×10~(-4)M,組裝時間為8 h時,緩蝕效率最好,達到98.1%。2.單一緩蝕劑修飾金屬銅表面所獲得的緩蝕效果較好,但表面一旦被破壞,金屬暴露于腐蝕介質(zhì)中仍會被嚴重腐蝕,因此,具有自修復性能的緩蝕薄膜是一種更好的防腐方法。4-甲基-4H-3-巰基-1,2,4-三氮唑(簡稱4-MTTL)現(xiàn)常用于藥物與殺蟲劑等,三唑型緩蝕劑分子的雜環(huán)上有三個N原子,其孤對電子和雜環(huán)的π電子會與金屬的d空軌道形成多吸附的化學鍵,吸附更穩(wěn)定,在結(jié)構(gòu)上具備作為緩蝕劑的優(yōu)勢。植酸(簡稱PA)是一種環(huán)境友好型的化學添加劑,廣泛地存在于豆類、水稻等植物中。植酸分子含有六個磷酸酯鍵,易與Cu~(2+)金屬離子結(jié)合。本實驗基于植酸在加熱條件下能夠生成植酸膠束的原理,將緩蝕劑4-甲基-4H-3-巰基-1,2,4-三氮唑包覆在其中,形成具有自修復性能的植酸微膠囊,并對此進行緩蝕性能的研究。本實驗發(fā)現(xiàn)此自修復微膠囊薄膜在PA溶液為10~-22 M時與4-MTTL溶液濃度比為1:10時,組裝時間為5 h時,緩蝕效率最好,達到94.5%。同時開路電位法(Open Circuit Potential,OCP)和I-E曲線證明此薄膜是具有自修復功能的。3.具有自修復性的微膠囊在金屬表面形成緩蝕薄膜的效果較好,但其缺點是組裝時間較長。為能夠縮短組裝時間使應用更便捷,本章實驗用同軸靜電紡絲的方法制備具有自修復性能的電紡絲薄膜來對金屬銅的緩蝕進行研究。聚乙烯吡咯烷酮(簡稱PVP)是一種具有優(yōu)良的溶解性及生理相容性的高分子化合物,具有成膜性、粘結(jié)性,可發(fā)生凝聚作用,廣泛應用于醫(yī)藥、食品、化妝品等與人們健康密切相關的領域中。聚甲基丙烯酸甲酯(簡稱PMMA)是無毒環(huán)保的材料,可用于生產(chǎn)餐具與衛(wèi)生潔具等,具有良好的化學穩(wěn)定性,對酸、堿、鹽有較強的耐腐蝕性能和耐候性。實驗結(jié)果表明制得的同軸靜電紡絲薄膜具有疏水性,甚至置于強酸強堿時都具有疏水性(接觸角都大于110°),并且通過電化學研究,緩蝕效率可以達到94.1%。
【學位授予單位】：上海師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TG174.4

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本文編號：2761366