L-赖氨酸自组装膜对铜的缓蚀性能研究

用电化学测量法研究不同组装时间和不同组装浓度时L-赖氨酸自组装单分子膜在0.5mol·L-1 HCl溶液中对铜的缓蚀作用,进行了吸附等温线拟合,并通过分子模拟探讨L-赖氨酸在铜表面的吸附模型。结果表明,L-赖氨酸自组装膜的最佳组装条件是在10mmol·L-1组装液中组装8h,缓蚀率达87%。等温吸附线拟合表明L-赖氨酸在Cu表面的吸附遵循Langmuir等温吸附方程。分子模拟表明,L-赖氨酸分子通过末端-NH2上的N原子与Cu原子结合,并且以近似垂直的方式吸附在Cu(111)表面。

自组装席夫碱膜对铜的缓蚀行为

通过分子自组装技术在铜表面制备2-氨基-5-巯基-1,3,4-噻二唑缩对羟基苯甲醛(简称A)和2-氨基苯并咪唑缩对羟基苯甲醛(简称B)缓蚀膜。采用电化学测试方法研究了两种席夫碱自组装膜在质量分数为3%的NaCl溶液中对铜的缓蚀作用。结果表明,自组装分子膜能有效抑制铜片的腐蚀,对于席夫碱A,当溶液浓度为15 mmol?L-1,组装时间为6 h时缓蚀效果最佳;对于席夫碱B,当溶液浓度为20 mmol?L-1,组装时间为12 h时缓蚀效果最佳,A、B的缓蚀效率分别达到98.9%和96.73%。表面分析技术表明,席夫碱化合物在铜表面形成一层保护膜,有效阻挡了腐蚀粒子向金属基底的转移,从而抑制了腐蚀的发生。量化计算和分子动力学模拟分析了A、B两种缓蚀剂分子构型与缓蚀性能的关系以及在铜表面的吸附形态,结果表明,两种缓蚀剂具有很好的缓蚀性能,且缓蚀效果A>B,与实验结果一致。

噁二唑缓蚀膜的制备及抗腐蚀性能

以二芳基酰肼为原料,合成2,5-二苯基-1,3,4-噁二唑（PPD）,在碳钢表面制备噁二唑自组装分子膜。采用电化学测试、表面分析等方法对PPD分子膜的制备条件及其在质量分数3.5%NaCl溶液中的缓蚀性能进行了分析,通过量化计算对缓蚀机理进行了进一步探讨。结果表明,PPD自组装膜的最佳组装条件是：在4 mmol/L PPD组装液中组装12 h,缓蚀效率达91.95%。XPS测试结果表明,PPD分子在钢表面形成了自组装膜。量化计算得到了缓蚀剂分子的活性位点,PPD的N原子同时具有较大的Fukui（-）（0.076）和Fukui（＋）（0.058）数值,说明它们既可以提供电子形成配位键,也可以接受电子形成反馈键。