碱性介质中铜镍合金及铜电极的光电化学研究

用动电位伏安法和光电化学方法对铜镍合金(7％Ni 93％Cu)和铜电极在碱性介质中的电化学行为进行了研究。铜镍合金电极的阳极氧化膜呈p型光电响应,光电响应来自电极表面的Cu_2O膜,其厚度大于纯铜电极的Cu_2O膜。铜电极在碱性Na_2SO_4溶液中电位正向扫描时的光响应呈p型,点蚀电位以后光响应从p型转为n型。     

苯并三氮唑和5—羧基苯并三氮唑对铜缓蚀作用的光电化学比较

采用光电化学方法和交流阻方法对不同浓度的BTA（苯并三氮唑）和5CBTA（5－羧基苯并三氮唑）在硼砂缓冲溶液（pH9.2)中对铜电极的缓蚀性能作了比较研究,研究发现两者对铜的缓蚀作用机理不同,一定浓度的BTA能使电极表面Cu2O膜的结构改变,在电位正向扫描过程中铜电极光响应由p型转化为n型,并可依此判断缓蚀剂的缓蚀性能,n型光响应越大,缓蚀剂的缓蚀性能越好,而5CBTA能使电极表面的Cu2O膜增多,在电位负向扫描过程中阴极光电流密度明显增大,并可据此判断缓蚀剂的缓蚀性能,阴极光电流密度愈大,缓蚀效果越好,同时这两种缓蚀剂均可用φv和某一较负电位下的阴极光电流密度Jph的大小来判断缓蚀剂的缓蚀性能,φv的Jph越负,缓蚀性能越好,交流阻抗方法的结果和光电化学的结果相一致。     

Photoelectrochemical Study of the Corrosion and Inhibition on Copper

用光电化学方法研究了Cu在不同浓度NaCl的硼酸--硼砂溶液中的腐蚀以及缓蚀剂聚天冬氨酸(PASP)对Cu的缓蚀作用. Cu在硼酸--硼砂缓冲溶液中, 表面的Cu2O膜为p型半导体. 当Cu所在的溶液中存在少量NaCl (小于0.5 g/L)时, Cu表面Cu2O膜会受轻微Cl-掺杂但不会改变半导体性质; 当溶液中存在较多NaCl (0.5-15 g/L)时, Cu2O膜会受Cl-较严重的侵蚀, Cl-掺杂使Cu2O膜部分转成n型; 当溶液中存在大量NaCl (大于15 g/L)时, Cu$_{2}$O膜完全被Cl-掺杂而转型成n型. 缓蚀剂PASP的加入能够对Cu起到缓蚀作用：当NaCl浓度为2 g/L时, PASP与溶液中的Cl-在Cu表面竞争吸附, 明显抑制了Cl-对Cu2O膜的掺杂, Cu2O受到了保护仍为p型; 在NaCl浓度为30 g/L时, PASP与Cl-竞争吸附只能削弱Cl-对Cu2O膜的掺杂, Cu2O膜仍受Cl-掺杂而转成n型, 但n型性质变弱. 对Cu2O膜性质的Mott-Schottky测试结果与光电化学结果一致.     

硼酸缓冲溶液中pH值和Cl~-浓度对Cu腐蚀行为的影响

在硼酸缓冲溶液中,采用动电位极化、电化学阻抗谱(EIS)和半导体电容分析方法分别研究了Cu电极的极化行为及其表面人工Cu_2O钝化膜的化学稳定性.结果表明,低pH值、高Cl~-浓度均造成Cu_2O钝化膜的破坏和溶解.高Cl~-浓度时,Cu_2O钝化膜的半导体性质由p型转变为n型,使Cl~-更容易进入钝化膜与Cu~+络合,并破坏钝化膜从而加速腐蚀.高pH值、低Cl~-浓度有利于Cu_2O钝化膜稳定.     

Cu的腐蚀与缓蚀的光电化学研究

用光电化学方法研究了Cu在不同浓度NaCl的硼酸-硼砂溶液中的腐蚀以及缓蚀剂聚天冬氨酸(PASP)对Cu的缓蚀作用.Cu在硼酸-硼砂缓冲溶液中,表面的Cu2O膜为P型半导体.当Cu所在的溶液中存在少量NaCl(小于0.5 g/L)时,Cu表面Cu2O膜会受轻微Cl-掺杂但小会改变半导体性质;当溶液中存在较多NaCl(0.5-15 g/L)时,Cu2O膜会受Cl-较严重的侵蚀,Cl-掺杂使Cu2O膜部分转成n型;当溶液中存在大量NaCl(大于15 g/L)时,Cu2O膜完全被Cl-掺杂而转型成n型.缓蚀剂PASP的加入能够对Cu起到缓蚀作用;当NaCl浓度为2 g/L时,PASP与溶液中的Cl-在Cu表面竞争吸附,明显抑制了Cl-对Cu2O膜的掺杂,Cu2O受到了保护仍为P型;在NaCl浓度为30 g/L时,PASP与Cl-竞争吸附只能削弱Cl-对Cu2O膜的掺杂,Cu2O膜仍受Cl-掺杂而转成n型,但n型性质变弱.对Cu2O膜性质的Mott-Schottky测试结果与光电化学结果一致.     

Fe-20Cr纳米涂层的电化学行为

利用磁控溅射技术在玻璃基体上制备了Fe-20Cr纳米晶涂层.分别测试了Fe-20Cr铸态和纳米晶涂层在含氯离子溶液(0.005 mol/L H2SO4 0.5 mol/L NaCl)与不含氯离子的溶液(0.005 mol/L H2SO4 0.25 mol/LNa2SO4)中的动电位极化曲线.结果表明,纳米化使材料的溶解速度增大,纳米晶涂层在两种溶液体系中均容易钝化;与铸态合金相比,纳米涂层的维钝电流增大两个数量级.在含氯离子溶液中,纳米晶涂层的维钝区间是铸态合金的两倍,耐局部腐蚀性能得到很大提高.利用电容测试技术和Mott-Schottky关系研究了Fe-20Cr铸态合金与纳米晶涂层分别在两种溶液中所形成钝化膜的半导体性能.结果表明铸态合金在不含氯离子的溶液中低电位下所形成的钝化膜为p型半导体,高电位下形成n型半导体,在含氯离子溶液中形成的钝化膜为p型半导体;而纳米晶涂层在两种溶液体系中形成的钝化膜均为n型半导体.钝化膜的结构类型的不同是导致Fe-20Cr纳米晶涂层与铸态合金具有不同电化学行为的主要原因.     

溶胶凝胶法制备Zn掺杂TiO_2薄膜的表征和光电化学行为（英文）

采用溶胶-凝胶法在纯钛基体上制备Zn掺杂纳米TiO_2薄膜(Zn-TiO_2),研究不同热处理温度下Zn掺杂对纳米TiO_2薄膜的物理性能、光阴极保护效果和光电化学性能的影响。研究表明,与未掺杂TiO_2薄膜相比,Zn的加入提高了Zn-TiO_2薄膜的光电化学响应,在300°C热处理后的薄膜使金属基体的电极电位下降最大,降低了897 mV。SEM-EDS分析表明,Zn在掺杂薄膜中的分布不均匀,XRD结果显示Zn掺杂的薄膜比未掺杂的薄膜晶粒更细小。红外光谱结果表明,TiO_2晶粒表面有Zn—O键生成。紫外光谱表明,Zn掺杂使Zn-TiO 2吸收带边红移,扩大了TiO 2的光响应范围。根据Mott-Shottky曲线可知,Zn-TiO_2薄膜比纯TiO_2薄膜的平带电位更负,载流子量更大。这说明在平带电位、载流子量和空间电荷层宽度的协同作用下,300°C热处理后的Zn-TiO_2薄膜表现了最佳的光电化学响应。     

氯离子对模拟混凝土孔溶液中钢筋钝性影响的电化学研究

通过动电位极化曲线,电化学阻抗谱以及Mott-Schottky曲线的测试,研究了预钝化电位对模拟混凝土孔溶液中钢筋的钝化作用及氯离子对钢筋钝性的影响.结果表日月,在室温下相对于饱和甘汞电极电位为-0.200-0.200 V范围于不同电位分别预钝化4800 s后,钢筋表面均处于钝态;钝化膜内浅层施主浓度随预钝化电位的升高而减少,深层施主浓度则增加;预钝化电位为0.200 V时,钢筋钝化膜的电荷转移电阻最大;预钝化后的钢筋在含氯离子0.01-0.08 mol/L,pH值为1250的模拟混凝土孔溶液中浸泡24 h后,其表面钝化膜表现为高掺杂的n型半导体,在015-0.47 V电位区间内表现为一种类型的施主浓度,施主浓度随氯离子浓度的升高而减小.     

自抛光防污涂层中铜离子释放对铝合金基体腐蚀的影响

针对防污涂层中含铜防污剂对铝合金基体的腐蚀影响问题,采用动电位极化曲线和腐蚀失重的方法,研究5083铝合金在含不同浓度Cu2+的3.5%NaCl溶液中的电化学腐蚀行为,采用电化学交流阻抗方法研究自抛光防污涂层和不含铜防污剂的丙烯酸树脂基涂层对铝合金的屏蔽性能和腐蚀情况。结果表明,溶液中的Cu2+浓度低于70μg/L时,对5083铝合金的腐蚀速率影响不大,当Cu2+浓度超过此临界值时铝合金的腐蚀会显著加速;直接涂刷防污涂层的铝合金在3.5%NaCl溶液中浸泡4天就发生腐蚀,说明涂层中的防污剂Cu2O与NaCl溶液反应生成的Cu2+向涂层内部渗透对铝合金基体的腐蚀有负面影响。     

光电位法评价铜缓蚀剂

1 前言 用光电位法研究了铜电极在含有不同浓度缓蚀剂BTA或PTD的3％NaCl硼砂缓冲溶液(pH=9.2)中的腐蚀和缓蚀行为。溶液中不含或含有少量缓蚀剂时铜电极光响应逐渐地从P型转变为n型;当缓蚀剂达到一定量时,电极光响应保持P型。从P→n的转型时间Tt大小可以评价缓蚀剂的效果,实验表明,BTA的缓蚀效果优于PTD,与交流阻抗和椭圆偏振法的结果相符。光电位法是一种简便、有效、有发展前途的评价铜缓蚀剂的方法。     

Cu-Zn-Al形状记忆合金在模拟宫腔液中的腐蚀行为

采用化学失重法、电化学方法和原子吸收光谱法研究了紫铜、Cu-Zn-Al形状记忆合金和Cu-Zn-Al合金在模拟宫腔液中的腐蚀行为.结果表明, 模拟宫腔液中紫铜、Cu-Zn-Al形状记忆合金和Cu-Zn-Al合金的腐蚀历程受阴极氧去极化步骤控制.Cu-Zn-Al形状记忆合金和Cu-Zn-Al合金由于铝的表面离子化倾向比锌的大, 优先形成致密坚固的保护性氧化铝膜, 降低了腐蚀速率.在模拟宫腔液中发现Cu-Zn-Al形状记忆合金和Cu-Zn-Al合金发生脱铝腐蚀, Cl-参与腐蚀反应历程, 促进脱铝腐蚀的进行.白蛋白与氧的竞争吸附加速了阳极溶解, 使紫铜、Cu-Zn-Al形状记忆合金和Cu-Zn-Al合金的阳极活性电流密度随白蛋白浓度的上升而增加.     

植酸自组装膜对白铜缓蚀作用的光电化学研究

用动电位伏安法和光电化学方法研究了植酸自组装单分子膜(SAMs)对白铜B30的缓蚀作用.结果表明,植酸分子易在白铜B30表面形成稳定的植酸SAMs,光电化学测试白铜B30表面膜显示p-型光响应,光响应来自电极表面的Cu2O层,植酸SAMs的形成使其光响应明显减弱,有良好的缓蚀效果,这与交流阻抗得到的结论一致,同时微分电容曲线表明植酸SAMs的形成改变了电极双电层结构,使得电容值减小,其缓蚀机理为化学吸附过程.     

血清白蛋白对模拟宫腔液中铜腐蚀的影响

为研究含铜宫内节育器的铜离子释放行为,在体外试验条件下考察了宫腔液中添加生化组份人血清白蛋白对铜腐蚀行为的影响。极化电阻测试的结果表明,在所研究的ＰＨ和氧分坟范围内,白蛋白总是使铜的腐蚀速度相对于无白蛋白的情况有所增大同时发现,中性条件下当白蛋白的浓度较小时,铜的腐蚀速度随白蛋白浓度的增大而增大;当白蛋白浓度大时,铜的腐蚀速度随白蛋白浓度的增大反而有所减小并趋势于一稳定值。腐蚀试验后铜试样表面ＸＲ     

模拟宫腔液中铜腐蚀行为的研究

铜在模拟宫腔液中腐蚀后，溶液分析和表面膜阴极还原都证明，以离子形态进入溶液的铜在腐蚀总量中所占的比例随溶液ｐＨ而不同。ｐＨ７时约占三分之一。当ｐＨ降低，这个比例明显增大。模拟宫腔液中溶解氧对铜腐蚀的影响，由于促进溶解和有利成膜的两个相反的作用，在某个氧分压下腐蚀速度出现极大值，ｐＨ７和ｐＨ８时分别为０．１２ａｔｍ和０．６ａｔｍ。根据铜的自然腐蚀电位随介质ｐＨ的变化，应用Ｃｕ－Ｃｌ－Ｈ２Ｏ的电位－ｐ     

乌铜保护膜色度和成色机理探讨

作者研究了乌铜的着色过程、保护膜色度的变化规律，探讨了成色机理。结果表明Cu^2 和Cl^-是乌铜着色剂中不可少的离子，乌铜着色色度(黑度)随着合Au量的增加而变化；在着色时其表面先生成Cu2O膜，并在Au的催化作用下很快转化为CuO。     

铜在含氯薄液膜和杂色曲霉作用下的腐蚀行为

目的 研究纯铜在含氯液膜和霉菌共同作用下的腐蚀行为与机理。方法 将海南文昌采集的一株野生杂色曲霉接种到质量分数分别为0.9%和3.5%的NaCl溶液中制成孢子悬浮液,将孢子悬浮液均匀喷洒到铜试样表面后进行恒温恒湿试验,试验不同周期后采用体视学显微镜、扫描电子显微镜观察铜试样的腐蚀形貌,采用X射线光电子能谱仪分析试验14 d的试样表面和氩离子刻蚀15 s后的成分。结果 纯铜在NaCl薄液膜下的腐蚀产物具有明显的双层结构,内层靠近基体的为致密的Cu2O钝化层,外层为疏松的Cu2(OH)2CO3和Cu2(OH)3Cl组成的Cu(II)碱式盐;无菌时,铜表面出现大量蓝绿色的Cu(II)碱式盐,杂色曲霉存在时,铜表面腐蚀产物主要为红棕色的Cu2O钝化膜,仅有少量Cu(II)碱式盐零星分布在Cu2O膜外层;0.9% NaCl薄液膜与霉菌共同作用时,试样表面腐蚀产物主要为Cu2O,当薄液膜中盐的质量分数升高到3.5%时,霉菌数量减少,Cu(II)碱式盐较0.9% NaCl薄液膜组增多。结论 纯铜的腐蚀产物由内层的Cu2O钝化层、外层的Cu2(OH)2CO3和Cu2(OH)3Cl组成双层结构。杂色曲霉通过呼吸作用影响液膜中的O2浓度进而影响铜的腐蚀产物组成,霉菌存在时腐蚀产物中Cu(II)碱式盐显著减少。含氯液膜与霉菌共同作用时,液膜中的NaCl浓度通过影响杂色曲霉的生长活性而影响腐蚀产物组成。     

沈阳大气环境下纯铜的初期腐蚀行为

通过1年的遮雨和未遮雨大气暴露实验,研究了在沈阳大气环境下纯铜的初期腐蚀行为.不同暴露环境下,纯铜的大气腐蚀速率、腐蚀产物组成及其保护性都存在差异.未遮雨暴露条件下,纯铜的大气腐蚀速率较高,尤其在降雨较多的暴露期间,雨水冲刷使纯铜经历了更长的润湿周期,从而显著加速了纯铜的大气腐蚀.不同暴露条件下,纯铜表面形成的大气腐蚀产物主要为Cu2O.遮雨条件下,腐蚀产物的组成还有Cu4SO4(OH)6·H2O和Cu4SO4(OH)6;而未遮雨条件下,雨水的冲刷、溶解作用延缓了Cu4SO4(OH)6·H2O的形成,因而在6个月时腐蚀产物仅为Cu2O;随着暴露周期的延长,12个月后逐渐有Cu4SO4(OH)6·H2O形成.未遮雨暴露的纯铜表面形成了致密的厚腐蚀产物膜,有效地抑制了大气腐蚀的阴极反应,具有更好的保护性.     

3%NaCl溶液中铜的表面膜及BTA膜的光电化学研究

３％ＮａＣｌ溶液中铜的表面膜及ＢＴＡ膜的光电化学研究任聚杰，杨迈之，童汝亭，蔡生民（河北医学院石家庄０５００１７）（北京大学北京１００８７１）（河北师范大学石家庄０５００１６）１引言人们已经注意到Ｃｌ－对Ｃｕ有腐蚀作用［１，２］，关于ＢＴＡ对Ｃｕ的缓...