摘要：本文采用Tafel和交流阻抗等电化学方法研究了不同条件下自组装膜对铜缓蚀作用的影响。研究结果表明：一是缓蚀效率与组装时间有关，在一定时间范围内，组装时间越长，缓蚀效率越大；二是混合自组装膜与单分子自组装膜相比，能够填补单分子自组装膜的缺陷，提高缓蚀效率；三是当对单分子自组装膜施加一定的交流电后，交流电能够明显改善自组装膜的稳定性和致密性。73693

毕业论文关键字：铜、自组装膜、缓蚀、交流电

Study of the corrosion inhibition of self-assembled monolayers on copper

Abstract: In this paper, effects of the self-assembled monolayers (SAMs) on the corrosion inhibition of copper were studied by using the Tafel and EIS methods。 The results showed that: (1) the corrosion inhibition efficiency was related to the assembly time, the longer the assembly time is, the higher the inhibition efficiency is; (2) compared with the inhibition efficiency formed by single molecule self-assembled monolayer, that of the mixed self-assembled monolayer was improved; (3) after the electrode with SAM was AC–treated, the compactness and the stability of the self-assembled monolayer was improved。

Keywords: copper; SAM; corrosion inhibition; alternating current

1。前言

铜及铜合金由于其优异的热性能、电性能和机械性能，被广泛应用于各个领域，如海洋工业和微电子行业 [1-2]。每年仅海洋工业消耗的铜合金就在十万吨以上[3]。一般来说，铜不容易腐蚀，然而，当它暴露于侵蚀性环境中时，容易产生局部腐蚀，不仅仅影响了美观而且也使铜的使用性能下降，所以对铜的耐腐蚀的研究就变得特别的重要[4]。

金属材料的防腐蚀性能不仅仅取决于它的本身，还和很多因素有关，而自组装分子膜技术作为一种有效的金属表面处理技术，非常适合铜和铜合金的表面处理[5-6]。自组装膜(SAM)是自发通过物理吸附或化学吸附在固体表面形成的有序单分子膜[7]。由于其致密稳定的结构，可以有效的阻止环境介质等对金属的腐蚀，保护金属避免遭受破坏[8]，自组装技术作为一种重要的手段，在金属材料的防护方面具有较好的应用前景[9]。对铜表面的自组装膜的研究较多，黄令[10]等在铜电极表面制备3-巯基丙基三甲氧基硅烷自组装膜，对铜表面硅烷膜自组装膜的性能进行了研究；屈钧娥[11]等研究了NaCl溶液中十二胺在铜镍合金表面的缓蚀及吸附行为；高洪峰[12]等在铜表面制备了烯丙基硫脲自组装膜，对其电化学行为进行了研究；岳艳枝[13]等在铜表面组装了对羟基苯甲酸自组装膜，研究了自组装膜对铜的缓蚀作用及其吸附行为；陈振宇[14]等对硫醇分子自组装膜在铜表面的作用行为进行了研究。尽管自组装膜技术对铜缓蚀作用进行研究已经取得了一些进展，有很多因素会影响自组装膜的质量，如组装液的浓度[15]，组装液的分子结构[16]，组装环境[17]，组装形式[18]等，自组装膜的质量还有待于进一步提高。论文网

本文通过Tafel和交流阻抗等电化学方法结合形貌分析，研究十二硫醇、正辛胺、十八胺、十二胺自组装膜对铜分别在NaCl和Na2SO4溶液中的缓蚀作用，并研究了物理因素，如交流电对自组装膜的影响。

2。实验部分

本文采用三电极体系，工作电极是直径为5 mm的纯铜(99。999％)，辅助电极是镍丝，参比电极是饱和甘汞电极。将纯铜用环氧树脂和固化剂(比例为1：0。8)的混合物密封制成电极，依次用600＃, 1200＃ 和2000＃的砂纸将铜电极打磨，然后再用去离子水在超声波超声2 min，自组装的步骤为：

(1) HNO3 溶液(去离子水：硝酸=1:1)中浸泡20 s;