緩蝕劑在金屬表面組裝構(gòu)效關(guān)系的拉曼光譜及電化學(xué)研究.pdf

1、目前，緩蝕劑是抑制金屬腐蝕最有實(shí)用價(jià)值的方法之一，并且隨著環(huán)境保護(hù)和安全意識(shí)的加強(qiáng)，人們逐漸把研究的重點(diǎn)放在了綠色無(wú)毒試劑的研究中。植酸是一類對(duì)人體無(wú)毒環(huán)境友好的金屬緩蝕劑，可在金屬表面形成一層致密的單分子有機(jī)保護(hù)膜防止金屬的腐蝕。AMT被認(rèn)為是銅等金屬良好的防銹劑，在不同化學(xué)環(huán)境中，可以不同的異構(gòu)體存在，這勢(shì)必影響其在金屬表面的自組裝行為、結(jié)構(gòu)和性能，值得在分子水平做進(jìn)一步的研究。 表面增強(qiáng)拉曼散射(Surface Enhan

2、ced Raman SCactering，SERS)光譜技術(shù)是一種高靈敏度的表面分析技術(shù)，被廣泛用于研究界面吸附作用方式、分子界面取向和吸附態(tài)變化。自組裝單層(Self-assembled monolayem，SAMs)是通過分子與基底以及分子間的物理化學(xué)作用，自發(fā)構(gòu)成的一類熱力學(xué)穩(wěn)定、排列規(guī)則的單層膜，具有均勻一致，高密堆積和低缺陷等特點(diǎn)。交流阻抗是一種常用的電化學(xué)測(cè)試技術(shù)，該方法具有頻率范圍廣、對(duì)體系擾動(dòng)小的特點(diǎn)，是一種敏感的檢測(cè)手

3、段，是研究電極過程動(dòng)力學(xué)、電極表面現(xiàn)象以及測(cè)定固體電解質(zhì)電導(dǎo)率的重要工具，現(xiàn)已廣泛用于電極表面修飾層的表征。 利用表面增強(qiáng)拉曼散射光譜技術(shù)、PM3量子化學(xué)振動(dòng)計(jì)算方法和電化學(xué)方法，考察稀土陽(yáng)離子Ce<'3+>及金屬陽(yáng)離子Ca<'2+>對(duì)銀電極上植酸自組裝單層構(gòu)型的影響和緩蝕協(xié)同效應(yīng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在pH=2.4和pH=1.3的酸性介質(zhì)中，植酸分子是以六個(gè)磷酸酯鍵中的兩個(gè)自組裝于銀表面；當(dāng)有陽(yáng)離子存在時(shí)，由于發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，轉(zhuǎn)變?yōu)橛?/p>

4、三個(gè)磷酸酯鍵作用在銀電極的吸附方式。后者的植酸單層結(jié)構(gòu)進(jìn)一步提高了抗腐蝕能力。 將SERS技術(shù)與SAMs方法聯(lián)用研究金屬緩蝕劑AMT在銀電極上的吸附行為。從原位SERS光譜圖中可以看出，經(jīng)過20小時(shí)的自組裝過程能夠得到穩(wěn)定的AMT單分子層，并且AMT最終是以環(huán)和巰基上的兩個(gè)硫原子和氨基上的氮原子以傾斜的方式吸附于電極表面。原位光譜電化學(xué)實(shí)驗(yàn)說明，隨著所加電位的負(fù)移，AMT分子從傾斜的吸附方式變成較為平躺的方式。電化學(xué)交流阻抗實(shí)驗(yàn)