橙子皮提取物在H_(3)PO_(4)溶液中的缓蚀性能及缓蚀机理研究

目的推进绿色植物提取物类缓蚀剂的快速发展,选用橙子皮提取物(NOPE)作为磷酸环境中Q235钢的缓蚀剂。方法通过简单的乙醇、丙酮回流法提取获得NOPE。通过红外光谱(FTIR)和紫外光谱(UV)验证NOPE的主要结构及主要成分在磷酸中的稳定性。采用失重法、动态电位极化法(PDP)、线性极化(LPR)和电化学阻抗谱法(EIS)研究NOPE在0.5 mol/L的H_(3)PO_(4)溶液中对Q235钢的缓蚀性能。通过计算研究温度对热力学参数(E_(a)、ΔH_(a)^(Θ)、ΔS_(a)^(Θ))和吸附性能参数(ΔD_(ads)^(Θ)、ΔH_(ads)^(Θ)、ΔS_(ads)^(Θ))的影响。结果NOPE明显减缓了0.5 mol/L H_(3)PO_(4)介质中Q235钢的腐蚀速率,属于以抑制阳极金属溶解为主的混合型缓蚀剂。随着NOPE浓度的增大,阳极电流密度减小和活性腐蚀部位被阻断,腐蚀速率降低,缓蚀效率增大。在温度为303 K、NOPE质量浓度为3.0 g/L条件下,对Q235钢缓蚀效率都在90%以上。此外,NOPE的有效成分在Q235钢表面的吸附符合Langmuir等温式,且以物理吸附为主。通过扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)和接触角的测量证明了NOPE在钢表面的缓蚀作用的存在,降低了Q235钢的酸腐蚀速率。量子化学研究证实,NOPE对碳钢较好的缓蚀和吸附性能是由于橙皮苷和黄酮的官能团。结论在0.5 mol/L的H3PO4溶液体系中,NOPE对Q235钢具有较好的缓蚀性能,是一种在酸洗领域中有着较好应用前景的绿色缓蚀剂,可以为植物提取类的缓蚀剂的发展提供一定的指导。

TiN-Ag@Ag SERS基底制备及其对腺嘌呤的检测性能与增强机制研究

该文制备了TiN@Ag溶胶、TiN-Ag薄膜、TiN-Ag@Ag溶胶3种复合基底对腺嘌呤进行表面增强拉曼光谱(SERS)检测,并对拉曼增强效应进行研究。结果显示,与理论峰位相比,腺嘌呤的SERS图峰位发生偏移,可能是腺嘌呤吸附在增强基底上时分子构型和偶极距发生了改变(理论计算中过多的电子和外部溶剂的参与也会引起峰位偏移)。研究发现TiN-Ag@Ag溶胶基底上腺嘌呤的信号最强,这是因为该基底不仅具有TiN薄膜与Ag纳米颗粒发生共振耦合出现的可使SERS活性明显提高的“热点”,还存在Ag纳米颗粒聚集在Ag纳米棒之间形成的纳米间隙产生的更多“热点”。利用TiN-Ag@Ag溶胶基底对腺嘌呤进行灵敏检测,检出限可达10^(-5)mol/L。并通过紫外光电子能谱结合高斯软件中密度泛函理论和时域有限分差法,对各基底的增强机制进行了分析。

基于MOF@TiN-Ag/银溶胶复合基底的茶碱表面增强拉曼检测

以制备的MOF@TiN-Ag/银溶胶复合基底为表面增强拉曼光谱(SERS)活性基底,对茶碱进行SERS检测,探讨了基于该复合基底的表面增强拉曼技术在药物检测方面的应用。首先,利用电化学阳极氧化结合氨气还原氮化法制备了氮化钛纳米管阵列,随后通过电化学沉积法制备TiN-Ag复合基底,并在其表面原位生长金属有机框架(MOF)包覆层得到MOF@TiN-Ag复合基底,将茶碱与银溶胶混合后滴加在该复合基底上进行表面增强拉曼光谱检测。结果表明,MOF@TiN-Ag/银溶胶复合基底中存在面心立方晶型TiN、金属单质Ag和MOF钴基3种物相;扫描电镜结果显示,TiN纳米管排列整齐,Ag纳米结构呈树枝状均匀分散在其表面;作为隔绝层的MOF粒子形状规整,覆盖在TiN-Ag表面;银溶胶纳米粒子呈圆球状分布在MOF@TiN-Ag复合基底表面。由于银纳米粒子与TiN-Ag复合基底可发生协同增强作用,加之MOF的富集特性,使得该复合基底具有优异的SERS性能,其对茶碱溶液的SERS检出限为1×10^(-5) mol/L,检测性能良好。所制备的MOF@TiNAg/银溶胶复合基底拓宽了SERS在药物检测领域的应用。