紫铜腐蚀机理和盐酸溶液中多潘立酮对紫铜缓蚀性能研究

发布时间：2017-12-13 17:11

  本文关键词：紫铜腐蚀机理和盐酸溶液中多潘立酮对紫铜缓蚀性能研究

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【摘要】：金属铜是不管是工业上还是生活中都是一种非常重要的金属材料,由于它具有非常优异的机械性能,优良的导电和导热性能,并且其性质相对很多其他常用金属较稳定,使其被广泛地应用在工业生产中和日常生活中。但是,铜在极端恶劣的环境中,尤其是在含有大量氯离子存在和酸性介质中的情况下,铜会发生非常严重的腐蚀,这会给生活生产带来巨大的经济损失甚至是灾难。因此,金属铜材料的腐蚀与防护至关重要。目前,对于金属铜的腐蚀有较多应对措施,其中,使用缓蚀剂防腐技术是一种较为安全和高效的方法,而其中尤其以有机型的缓蚀剂效果最好。近些年以来,研究者也更关注环境友好型的、新型的绿色缓蚀剂的探索。为了防止铜的腐蚀,首先我们应该研究其腐蚀机理,本论文首先通过电化交流阻抗(EIS)技术和动电位极化曲线法研究了紫铜在不同浓度盐酸、氯化钠和硫酸溶液中电化学行为,分析氢离子和氯离子分别对紫铜腐蚀的影响。通过对比紫铜在相同浓度盐酸和硫酸中的自腐蚀电位,结果表明从热力学角度看含氯离子溶液中紫铜更易腐蚀。对比相同浓度盐酸和氯化钠溶液的交流阻抗谱,紫铜在含氢离子,即酸性溶液中腐蚀地更快。针对极化曲线阴极出现的峰测试的交流阻抗谱发现存在负阻抗,也证明了紫铜表面生成钝化膜。本论文还通过失重测试、电化学测试、扫描电镜(SEM)、能量色散X射线谱(EDX)、Langmuir等温吸附模型等方法,研究了多潘立酮在不同浓度盐酸溶液中对紫铜缓蚀性能,同时还探讨了多潘立酮对紫铜的缓蚀机理。得到的结果如下:开路电位(OCP)结果表明,在0.01 M(mol/L)和0.001 M盐酸溶液中紫铜表面发生钝化;添加多潘立酮缓蚀剂后,开路电位均出现负移,最大值相差达113 mV,说明它在盐酸中为阴极型缓蚀剂。采用失重法研究了多潘立酮在不同浓度盐酸溶液中对紫铜的缓蚀效果,其在0.01 M盐酸溶液中缓蚀效率达到最大值92.2%。动电位极化曲线结果表明在盐酸溶液中添加多潘立酮缓蚀剂后会很好地抑制紫铜的腐蚀,交流阻抗结果分析为同样在0.01 M盐酸溶液中多潘立酮对紫铜缓蚀效果最好,缓蚀效率为98.5%。采用场发射扫描电子显微镜和能量色散X射线分析了紫铜腐蚀后的表面形貌和腐蚀产物,结果显示盐酸溶液中通过添加多潘立酮缓蚀剂可以很好地防止紫铜的腐蚀,在高浓度空白盐酸溶液中,紫铜表面有少量CuCl,而在低浓度空白盐酸溶液中,其表面生成了Cu_2O膜。最后为了研究在紫铜表面多潘立酮分子的吸附行为,运用Langmuir等温吸附模型拟合,实验结果表明其符合此模型,得出?G_(ads)=-42.23 kJ/mol,盐酸溶液中多潘立酮在紫铜表面表现为化学吸附。
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG174.42

【参考文献】

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本文编号：1285910