镁基体超疏水表面制备及表征

采用自组装方法,在镁基体表面制备了一层超疏水硬脂酸分子层,并采用接触角、扫描电镜、红外光谱、电化学阻抗等测试技术对获得的超疏水层进行了表征和分析.研究表明,经过大约1 h的组装,硬脂酸分子成功的键合到镁基体上,形成了微米-纳米尺寸花瓣状结构的硬脂酸膜,接触角也快速增加至154°.电化学阻抗测试表明,超疏水膜可以提高镁基体的电荷传递电阻,在一定程度上抑制镁的局部腐蚀.     

金属表面席夫碱缓蚀剂自组装膜的制备及性能研究现状

席夫碱是由伯胺与活性羰基缩合而成的含有甲亚胺活性基团-RC=N-的一类有机化合物,能在金属表面发生化学吸附反应而形成结构稳定、排列紧密有序的自组装膜(SAMs);SAMs是一种有缓蚀性能的单分子膜,对基底金属有良好的防腐蚀作用.本文综述了近年来席夫碱类自组装膜的制备方法及自组装膜的表征技术,进一步概述了分子模拟及拓扑结...     

自组装膜层微观结构对铝合金表面耐腐蚀性能的影响

为了研究具有不同官能团的自组装膜层微观结构对铝合金表面耐腐蚀性能的影响,通过自组装膜技术在铝合金表面分别制备月桂酸、双(γ-三乙氧基硅基丙基)四硫化物(BTESPT)、癸二酸铵这 3 种自组装膜层。 采用 SEM、XRD、 FT-IR 对自组装膜层进行结构表征,并分别对 3 种膜层的电化学性能和耐腐蚀性能进行研究。 结果表明,3 种分子都在铝合金表面成膜,但 BTESPT 自组装膜最为致密。 通过交流阻抗测试和极化曲线测试,3 种膜层的阻抗值分别达到了 3. 3×10⁷ 、1. 1×10¹⁵ 和 6. 8×10⁷ Ω·cm² ,腐蚀电流密度分别为 4. 5×10^-7 、5. 6×10^-8 和 9. 6×10^-8 A/ cm² ,通过拟合电路分析膜层耐腐蚀机理。 盐雾试验结果显示,BTESPT 自组装膜层在第 16 天才产生腐蚀点,要优于另外 2 种自组装膜层。 分析推导认为 BTESPT 自组装膜的微观致密结构为膜层具有更优的耐腐蚀性能提供了保证。     

组氨酸衍生物自组装膜的缓蚀性能

采用电化学方法研究了组氨酸和乙酰组氨酸、苄氧羰基组氨酸两种组氨酸衍生物自组装膜对304不锈钢在0.5mol/L HCl溶液中的缓蚀性能。使用接触角测试、X射线光电子能谱(XPS)技术对304不锈钢表面的自组装膜进行了表征。电化学测试结果表明:组氨酸、苄氧羰基组氨酸和乙酰组氨酸三种缓蚀剂分子的自组装膜对304不锈钢均有一定的缓蚀作用。XPS测试结果表明:组氨酸衍生物与304不锈钢表面发生了化学吸附,形成了自组装膜,起到了缓蚀效果。     

3-氨基-1,2,4-三氮唑及3-氨基-1,2,4-三氮唑并芳香醛类希夫碱自组装膜对碳钢在0.5mol/L盐酸中的缓蚀性能研究

目的通过自组装技术在碳钢表面得到3-氨基-1,2,4-三氮唑及3种3-氨基-1,2,4-三氮唑并芳香醛类希夫碱的三种自组装膜,提高碳钢在0.5 mol/L HCl溶液中的缓蚀性能。方法采用电化学方法如电化学阻抗谱、tafel极化曲线等研究席夫碱类自组装膜在盐酸中的电化学参数,如阻抗变化、腐蚀电位、腐蚀电流。采用XPS方法对自组装膜的成分进行表征。结果计算自组装膜在盐酸溶液中的最高缓蚀效率达到92.72%,XPS测试表明自组装分子与金属原子以化学键的方式结合。结论 3-氨基-1,2,4-三氮唑及3种3-氨基-1,2,4-三氮唑并芳香醛类希夫碱自组装膜均对碳钢在盐酸中有良好的缓蚀性能,缓蚀效率的大小与分子结构有关,分子中的O、N杂原子、卤素基团、三唑环及苯环等有利于自组装膜的形成。     

钝性金属表面共价结合自组装膜制备及耐蚀性研究进展

海洋环境中的Cl-是影响不锈钢和铝合金等钝性金属钝化膜稳定性的关键因素。共价结合分子自组装膜具有环境友好、成本低、热力学稳定性好、工艺简单的特点,是提升钝化膜稳定性的有效策略且已成为近年来的研究热点。共价结合自组装膜虽然厚度只有几纳米,但结合力好,可实现层层自组装,为不锈钢的腐蚀防护注入了新的活力。综述了常见的单分子体系组装膜和复合体系组装膜,探讨了各种组装膜的组装机理、影响组装膜质量的因素及在腐蚀防护中的潜在应用。其中单分子体系组装膜主要包括硅烷类、膦酸化合物类、羟基化合物、儿茶酚类衍生物、芳基重氮类化合物等。单分子体系组装膜,由于致密性、均一性、覆盖度等尚未达到理想要求,因此逐步向多分子体系组装膜发展,以进一步优化组装膜的综合性能。未来工作需进一步发展适用于评价组装膜机理和组装过程的原位实时表征技术,结合量子化学计算和先进的材料表征手段,从微纳米尺度和原子尺度搞清成键形式、分子取向等重要信息。开发新型可有效阻隔H2O分子和Cl-传输的功能性有机分子或聚合物,为实现金属材料的主动腐蚀防护提供科学依据。     

430 不锈钢表面月桂酸自组装膜的探究

采用浸泡法在430不锈钢表面制备了月桂酸自组装膜,通过电化学方法、接触角测试及微观形貌分析,研究了该自组装膜在430不锈钢表面的吸附行为及缓蚀作用。研究结果表明:经过简单的浸泡,月桂酸分子能够稳定地吸附在不锈钢表面,自组装时间、组装液浓度以及基底表面前处理对组装膜的缓蚀效率有较大影响,自组装时间4 h、月桂酸浓度5 mmol/L、组装温度35℃为最佳自组装条件;基底在组装之前进行钝化处理,有利于形成致密的自组装分子膜,提高不锈钢的耐蚀性能。     

十六硫醇自组装膜对Ag的防变色作用研究

针对Ag制品的变色问题,在Ag表面制备十六硫醇(HDT)自组装分子膜(SAMs),用H2S加速变色实验评价防变色效果,通过正交试验法得到最佳成膜工艺为:温度60℃,浓度0.1 mol/L,自组装时间为2 h。采用接触角测定和极化曲线、电化学阻抗、循环伏安曲线等电化学方法对膜的性能进行表征。结果表明:乙醇溶液中HDT在Ag表面形成了一层致密的自组装分子膜,具有良好的防变色效果。HDT SAMs对Ag腐蚀的阳极氧化和阴极还原均有抑制作用,膜的覆盖率为94.8%,缓蚀率达到95.9%。     

冷轧钢表面木薯淀粉接枝共聚物自组装膜的缓蚀性能

目的合成出木薯淀粉-苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯接枝共聚物(CS-PE-MMA)及运用自组装技术形成在柠檬酸中对钢具有良好缓蚀性能的CS-PE-MMA分子膜。方法用扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱(IR)表征了自组装分子膜的形貌和组成;采用动电位极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)研究缓蚀性能。结果CS-PE-MMA在冷轧钢表面形成球斑状稳定有序而致密的分子膜。动电位极化曲线表明工作电极阴阳极反应同时被抑制,EIS谱主要呈半圆容抗弧,电荷转移电阻随CS-PE-MMA自组装温度升高,时间增大而增大,缓蚀率最高达73.04%。结论 CS-PE-MMA属于混合抑制型缓蚀剂,自组装分子膜在H3C6H5O7溶液中对冷轧钢有良好的缓蚀作用。     

金属表面缓蚀剂自组装单分子膜的STM研究进展Ⅰ.惰性金属表面的缓蚀剂自组装单分子膜

简要介绍了扫描隧道显微镜(STM)技术的基本工作原理及其在表面原子／分子结构研究中的独特优势。缓蚀剂分子对基底金属的保护和抗腐蚀作用，是自组装单分子膜(SAMs)应用中的一个非常重要的方面。本文综述了STM对金属表面缓蚀剂自组装单分子膜的结构、性质、晶面结构效应等方面的最新研究进展。     

自组装硅烷膜对 6061 铝合金表面耐蚀性影响的研究

采用自组装方法,在6061铝合金表面制备十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷自组装膜层,对制备工艺进行了优化,并对自组装膜层进行了表面形貌分析,通过极化曲线和电化学阻抗谱研究了自组装膜层的耐蚀性能。结果表明:与铝合金基体相比,自组装膜的腐蚀电流密度减小了3个数量级,电化学阻抗值增大了近1倍,达到了提高铝合金表面耐蚀性能的目的。     

十二烷基硫醇在Fe表面自组装成膜及对其的腐蚀保护

应用自组装技术在Fe电极表面制备正、叔十二烷基硫醇自组装膜,用反射傅立叶红外光谱（FT-IR）、电化学阻抗谱（EIS）和Tafel极化曲线对正、叔十二烷基硫醇自组装膜进行表征,结果表明,正、叔十二烷基硫醇都能在Fe表面形成自组装膜;设计了自组装膜的等效电路,并对EIS数据进行拟合;EIS拟合结果和Tafel极化曲线均表明,正、叔十二烷基硫醇自组装膜对Fe电极在 0.5 mol/L NaCl溶液中均具有较好的缓蚀作用,并且前者的缓蚀作用强于后者。     

溶剂中水对2024铝合金表面膦酸自组装膜缓蚀性能的影响

以无水乙醇以及无水乙醇和水的混合液作为溶剂,分别配制5mmol/L的十四烷基膦酸溶液,并采用浸泡法在2024铝合金表面制备了十四烷基膦酸自组装膜。根据接触角、动电位扫描、交流阻抗以及腐蚀形貌分析,研究了采用不同溶剂时十四烷基膦酸自组装膜对Harrison溶液中2024铝合金的缓蚀作用,探讨了溶剂中水对膜自组装行为及缓蚀性能的影响机理。     

基于自组装技术改性处理钛金属的摩擦学特性研究

为了使钛金属应用于具有相对运动的摩擦副,采用自组装技术对钛金属表面进行改性处理,并对制备的试样进行紫外照射.利用接触角测量仪、原子力显微镜和微摩擦磨损试验机对制备的试样进行表征和摩擦学特性测试,探讨不同方法进行钛金属表面羟基化的作用效果,并分析载荷、滑动速度以及紫外照射对试样摩擦学特性的影响.结果表明:Piranha溶液结合紫外照射能有效地提高钛基底的羟基化程度,经FOTS(Perfluorooctyltrichlorosilane)自组装分子膜改性处理的钛金属表面平整均匀,具有疏水特性和良好的摩擦学性能.Si_3N_4球与FOTS自组装分子改性处理试样间的摩擦系数随载荷和滑动速度的增大而增大.紫外照射5 min可有效地提高FOTS自组装分子膜改性处理的效果,在降低摩擦系数的同时,薄膜也具有良好的耐久性.     

硫醇分子自组装膜在铜表面的作用行为研究

采用动电位扫描、电化学阻抗谱、循环伏安法,研究了十二烷基硫醇分子在纯铜电极表面的自组装行为以及形成的自组装膜对铜的缓蚀作用。电化学测试结果显示:十二烷基硫醇自组装膜通过阻碍电子穿过电极/溶液界面,以及阻挡腐蚀介质与铜基底的接触,有效地抑制了铜的腐蚀;随着组装时间的延长,自组装膜更为完整,对铜的腐蚀抑制效率更高。     

Effects of ring substituents on the protective properties of self-assembled benzenethiols on copper

The self-assembled monolayers (SAMs) of a series of substituted benzenethiol (BT) molecules, X-C₆H₄-SH (where X = meta-NH₂, ortho-NH₂, para-NH₂, para-NHCOCH₃, para-F, para-CH₃ and para-CH(CH₃)₂), have been prepared by adsorption from a solution onto a fresh copper (Cu) surface pretreated by a nitric acid etch. The corrosion inhibition efficiency of the modified Cu surfaces in a sulfuric acid solution was investigated by electrochemical characterization. The protection afforded by the substituted functional groups on BT is strongly influenced by the type and the position of the substituent on the benzene ring. BT molecules without any substituent group on the ring are ineffective corrosion inhibitors, indicating that the chemical configuration is the key factor in determining the efficacy of the SAMs as barriers to electrochemically corrosive ions. It is further proposed that the steric hindrance offered by the substituted group in the SAMs plays a very important role in determining its barrier properties.     

Inhibition of copper corrosion by modifying cysteine self‐assembled film with alkylamine/alkylacid compounds

Complex self‐assembled monolayers (SAMs) were prepared by modifying the adsorption of cysteine with dodecylacid (DAC) and with dodecylamine (DAM) on copper surfaces. Their protective effects against copper corrosion were investigated by potentiodynamic polarization curves and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) in 0.5 M HCl aqueous solution. Results show that SAMs suppress cathodic current densities and shift the corrosion potential toward more negative values. Two types of complex SAMs enhance the anticorrosion effect of cysteine SAMs. PM3 semi‐empirical quantum calculations were used to obtain the quantum chemical parameters. The complex SAMs formed from cysteine and DAM have the higher E_HOMO level and the better protection effect.     

二氧化铪(HfO_2)薄膜的自组装制备

以Hf(SO_4)_2·4H_2O和HCl配制HfO_2前驱液,利用自组装单层膜技术,在OTS自组装单层膜的功能性基团表面制备晶态二氧化铪薄膜.研究了HfO_2前驱液的浓度,退火温度和有机硅烷单分子层等对HfO_2薄膜制备的影响.通过接触角测量仪,XRD和SEM等表征手段,对薄膜表面形貌、微观结构、物相组成进行分析.结果表明:基板在OTS溶液中浸泡为20 min时,有机层表面接触角最大为(110±2)°.利用自组装单层法成功制备出HfO_2晶态薄膜,HfO_2呈立方型,无其他杂相.膜层表面致密均一,生长良好.     

新型绿色缓蚀剂植酸的研究进展

对高效无毒缓蚀剂的研究是缓蚀剂的重要发展方向,植酸是一种从天然农作物中提取出来的绿色缓蚀剂,它可作为钢铁、铜、镁合金和铜合金的缓蚀荆,本文综述了有关植酸作为缓蚀剂的研究进展,提出了自组装技术和复配技术可作为植酸缓蚀剂发展的重要方向.