【摘 要】
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节能环保是中国当前的基本国策,同时生态环保也是中国经济社会发展的重要目标。随着金属材料的日益发达,高效快捷、绿色无污染的有机缓蚀剂的研发,已经成为目前化工材料领域的研发热点。有机离子液体被称为“可设计型绿色液体”在电化学领域被广泛应用,由于这些高分子材料除了具有良好的导电性和电化学窗口较宽等优点外,还具有超强的自聚集特性,故具有巨大的应用潜能;其次相对于含卤离子液体,非卤代离子溶液在保持甚至提高其
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节能环保是中国当前的基本国策,同时生态环保也是中国经济社会发展的重要目标。随着金属材料的日益发达,高效快捷、绿色无污染的有机缓蚀剂的研发,已经成为目前化工材料领域的研发热点。有机离子液体被称为“可设计型绿色液体”在电化学领域被广泛应用,由于这些高分子材料除了具有良好的导电性和电化学窗口较宽等优点外,还具有超强的自聚集特性,故具有巨大的应用潜能;其次相对于含卤离子液体,非卤代离子溶液在保持甚至提高其电化学性能的基础上还能够减少因含有大量卤素阴离子的降解而产生的化学腐蚀和环境污染问题,故在酸性环境中非卤代有机离子溶液的研究成为必然的研究趋势。本论文采用离子交换法,设计并合成了五种亲水性高分子型离子液体（IMs）。阳离子基团分为线型的（IM1-IM3）和枝状的（IM4-IM5）;而其中的非卤阴离子包括醋酸根离子、硫氰酸根离子和磷酸二氢根离子。利用扫描SEM、透射电子显微镜和动态光散射技术的实验探究发现,在不需要任何有机助剂下,在纯水溶液或者侵蚀性水溶液中,新制备的高分子离子液体IMs有很强的自聚性,可以在铜表面形成更加致密的吸附层,进而形成更大规模的规则聚集体,在铜表面形成一层严密的保护膜,故能在稀硫酸溶液中更有效地保护铜,使铜免遭外界的侵蚀。进一步通过极化曲线（Tafel）、交流阻抗（EIS）检测了IMs的缓蚀效应,发现同种条件下,非卤阴离子型离子液体缓蚀剂的效果比含有溴离子的缓蚀效果更好,非卤取代后IMs的缓蚀效率都能达到96%以上。采用近红外与全反射红外和X射线光电子能谱比较分析探究了缓蚀剂IMs在铜表面的吸附情况,证明了IMs在铜表面的化学吸附。其等温吸附线说明其吸附模式遵循了Langmuir的等温吸收模式,证明了IMs在铜表面化学吸附和物理吸附共存。通过实验比较,发现枝状的高分子型离子液体在强腐蚀性的环境下更能表现出优异的耐蚀性,而且SCN-取代后的非卤阴离子型高分子离子液体其形成的吸附膜更加致密,缓蚀效率更加高效。因此枝状的非卤阴离子型离子液体高分子又明显的要比线性的非卤阴离子型离子液体高分子具有更好的缓蚀效果,缓蚀效率最高的IM5能达到99.63%。
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