胶束水溶液中硫醇自组装膜的制备及其对铜的缓蚀作用

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自组装膜被广泛用于铜的腐蚀防护。已有的研究工作在组装过程中普遍使用有机溶剂,这会对环境造成负面影响,因而有必要在环境友好的体系中实现铜表面制备SAMs。表面活性剂溶于水中形成胶束溶液,所产生的疏水空腔可溶解非极性物质如烷基硫醇。在水溶液中由于有机分子的碳氢链间的疏水作用加强,使形成的膜层更致密,且避免了有机溶剂与被吸附物或铜基底产生相互作用。
　　本研究采用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)作为表面活性剂,在除氧和不除氧的胶束水溶液中以铜为基底制备了十二烷基硫醇(DT)自组装膜,并用扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、X射线光电子能谱(XPS)和衰减全反射傅里叶变换红外光谱(ATR-FTIR)测定了膜层的微观形貌和结构,用电化学阻抗谱(EIS)、极化曲线和循环伏安等电化学方法对膜层的缓蚀效果进行了评价。
　　研究结果表明水生的DT自组装膜覆盖度高、致密有序,对铜具有优良的保护作用。与除氧环境中制备的水生DT自组装膜相比,未除氧环境中获得的水生DT自组装膜质量更高,缓蚀性能更加优异。将水生SAM修饰铜在3％NaCl溶液中浸泡7天或在自然空气中放置30天后,SAM对铜的缓蚀效率和表面覆盖度仍能维持在较高水平。比较未除氧和除氧条件下铜表面吸附 SAM后抵御 Cl-或自然空气长时间侵蚀能力,前者优于后者。未除氧条件下制得SAM的优越性是由DT分子膜、嵌入DT膜层缺陷的CTAB-Cu(I)复合膜和被氧化铜表面生成的烷基硫醇多层分子膜的共同作用所致。

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作者
吴思思;
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作者单位

华中科技大学;

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授予单位华中科技大学;
学科应用化学
授予学位硕士
导师姓名郭兴蓬;
年度 2012
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类薄膜技术;
关键词
十二烷基硫醇自组装膜; 制备工艺; 胶束水溶液; 铜基底; 膜层结构; 缓蚀效果;

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