氨基酸及其衍生物對(duì)銅的緩蝕機(jī)理的研究.pdf

1、隨著銅材料在各領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，其腐蝕與防護(hù)問(wèn)題日益受到重視，目前防腐蝕方法有表面涂裝、表面處理、電化學(xué)保護(hù)等多種，而添加緩蝕劑是一種工藝簡(jiǎn)便、成本低廉、適用性強(qiáng)的方法，在保護(hù)資源、減少材料損失方面大有作為，被廣泛用于多種領(lǐng)域中。但隨著環(huán)境保護(hù)和安全意識(shí)的加強(qiáng)，一些有毒有害的緩蝕劑將被限制或禁止使用。因此開(kāi)發(fā)低毒環(huán)保型緩蝕劑已經(jīng)迫在眉睫。 氨基酸類(lèi)化合物成本低，無(wú)毒，易生物降解，作為一種新型綠色緩蝕劑的研究正在日益興起。本文通過(guò)失

2、重法、循環(huán)伏安、交流阻抗、極化曲線研究了在強(qiáng)酸介質(zhì)中(0.5mol/L鹽酸)中這類(lèi)綠色緩蝕劑—氨基酸及其衍生物對(duì)銅的緩蝕作用及機(jī)理。并對(duì)氨基酸與一些無(wú)機(jī)緩蝕劑的協(xié)同作用也進(jìn)行了研究。得出以下結(jié)論： 1、在0.5mol/L鹽酸介質(zhì)中所研究的氨基酸及其衍生物對(duì)銅都具有一定的緩蝕作用，并且隨著氨基酸濃度的增加，緩蝕率都逐漸增加。其中蛋氨酸和半胱氨酸都出現(xiàn)濃度極值，蛋氨酸在濃度為12mmol/L時(shí)效果最佳，半胱氨酸濃度為15mmol/L

3、時(shí)效果最佳。 2、研究的氨基酸分子結(jié)構(gòu)與其緩蝕率的大小有關(guān)，其中谷氨酸和天冬氨酸及其衍生物緩蝕率大小排列如下：谷酰胺>天冬酰胺>谷氨酸>天冬氨酸。谷酰胺和天冬酰胺分別是谷氨酸和天冬氨酸的酰胺化衍生物。由于谷酰胺和天冬酰胺比谷氨酸和天冬氨酸分子中含有更多的N原子吸附在銅表面，所以前二者緩蝕效果更好。而谷酰胺緩蝕率比天冬酰胺更好是因?yàn)楣弱０贩肿又泻懈嗟募谆鶊F(tuán)；而含巰基的氨基酸類(lèi)緩蝕劑(蛋氨酸、半胱氨酸和谷胱甘肽)都具有比較強(qiáng)的

4、緩蝕性能。說(shuō)明氨基酸類(lèi)緩蝕劑通過(guò)N、S原子和銅螯合形成膜抑制銅的腐蝕；氨基酸衍生物-谷胱甘肽與氨基酸緩蝕率大小排列如下：谷胱甘肽>半胱氨酸>甘氨酸+谷氨酸+半胱>谷氨酸>甘氨酸，谷胱甘肽分子比谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸分子中含有更多的S、N原子吸附在銅表面，所以谷胱甘肽比其他氨基酸緩蝕效果更好。而半胱氨酸緩蝕率比谷氨酸、甘氨酸更好是因?yàn)榘腚装彼岱肿又泻蠸H-，這樣半胱氨酸更易吸附在銅表面，說(shuō)明S比N更容易吸附在銅表面。 3、所研

5、究的氨基酸及其衍生物都符合Langmuir吸附等溫曲線，氨基酸類(lèi)緩蝕劑在銅表面的吸附過(guò)程是一種自發(fā)、放熱的過(guò)程。并且得出氨基酸及其衍生物分子在銅表面的吸附是典型的物理吸附。 4、谷酰胺和碘化鉀之間具有很好的緩蝕協(xié)同作用。隨著加入KI濃度的增加，Rt由1.481增大到5.915KΩcm2，相應(yīng)的緩蝕率也由75.0％增大到93.7％。 5、蛋氨酸與鋅離子對(duì)0.5mol/L的鹽酸溶液中的銅腐蝕具有協(xié)同效應(yīng)。在12mmol/L的