铜表面二硫代氨基甲酸改性葡萄糖自组装膜的缓蚀作用.PDF

第３０卷 第５期 应 用 化 学 Ｖｏｌ．３０Ｉｓｓ．５ ２０１３年５月 　　　　　　　ＣＨＩＮＥＳＥＪＯＵＲＮＡＬＯＦＡＰＰＬＩＥＤＣＨＥＭＩＳＴＲＹ　　　　　　　 Ｍａｙ２０１３ 铜表面二硫代氨基甲酸改性葡萄糖自组装膜的缓蚀作用  张沈阳　廖强强 　徐少迪　杨　冬　赵璐璐　葛红花 （上海电力学院，上海热交换系统节能工程技术研究中心　上海２０００９０） 摘　要　合成了一种环境友好型的缓蚀剂———二硫代氨基甲酸改性葡萄糖（ＤＴＣＧ）。采用该缓蚀剂在铜表面 制备了自组装膜，并运用电化学阻抗谱、极化曲线方法研究了该膜在３％ＮａＣｌ溶液中对铜的缓蚀性能。研究 结果表明，ＤＴＣＧ自组装膜对铜有良好的缓蚀效果，在自组装时间为４ｈ、自组装浓度为１２０ｍｇ／Ｌ的缓蚀效率 接近于９７％。量子化学计算结果也证明了ＤＴＣＧ具有优异的缓蚀性能。 关键词　二硫代氨基甲酸改性葡萄糖，自组装膜，铜，电化学方法，量子化学 中图分类号：Ｏ６４６．６　　　　　文献标识码：Ａ　　　　　文章编号：１００００５１８（２０１３）０５０５９６０６ ＤＯＩ：１０．３７２４／ＳＰ．Ｊ．１０９５．２０１３．２０３１０ 国内外对含有二硫代氨基甲酸（ＤＴＣ）基团的化合物用作金属的缓蚀剂有一些报道。Ａｌｊｉｎｏｖｉｃａ ［１］ 等 研究了在海水中二乙基二硫代氨基甲酸钠（ＮａＤＤＴＣ）对ＣｕＮｉＦｅ白铜的缓蚀行为，发现对白铜的 １０ 缓蚀作用归结为在白铜表面形成具有保护作用的ＣｕＯ膜和通过键合原子 Ｓ形成的不溶性的 ２ ＣｕＮａＤＤＴＣ的配合物膜。我们也研究了在３％ＮａＣｌ溶液中二乙基二硫代氨基甲酸钠对Ｈ６５黄铜的缓蚀 ［２］ ［３］ 行为，其缓蚀效率在 １２０ｍｇ／Ｌ时最高可达 ９５％ 。Ａｉｍａｎ等 采用吡咯烷二硫代氨基甲酸铵 （ＡＰＤＴＣ）用作给水管网中钢管的防腐剂，发现随着ＡＰＤＴＣ浓度的增大和浸泡时间的延长，碳钢的腐蚀 ２＋ ［４］ 速率降低，但是溶液中的Ｆｅ 浓度小，将降低ＡＰＤＴＣ的缓蚀效率。江红 用ＡＰＤＴＣ替代２巯基苯骈噻 唑（ＭＢＴ）作为火电厂除盐水中的铜缓蚀剂，发现相同条件下ＡＰＤＴＣ缓蚀效率比ＭＢＴ高，不影响水质， ［５６］ 不会因溶解氧的增加而析出。范洪波等 研究了在０５ｍｏｌ／ＬＨＣｌ溶液中ＮａＤＤＴＣ对碳钢的缓蚀行 为，发现该化合物是一种混合型缓蚀剂。他们还合成了一系列含ＤＴＣ基团的缓蚀剂，探讨了它们在硫 酸介质中对碳钢的缓蚀行为，发现Ｎ原子上取代基对缓蚀效果影响较大，但有关取代基是如何影响的 ［７］ 却未阐明 。我们对铜表面ＮａＤＤＴＣ和ＡＰＤＴＣ自组装膜的缓蚀性能进行了研究，结果表明，它们在侵 ［８９］ 蚀性介质中表现出很好的缓蚀效果 。小分子的链状ＤＴＣ类化合物如ＮａＤＤＴＣ的急性毒性ＬＤ 值很 ５０ 小，为１５００ｍｇ／Ｌ（大鼠经口），但ＮａＤＤＴＣ的水溶液不稳定，其０１％溶液（即１０００ｍｇ／Ｌ）在琥珀色瓶中 只能保存７ｄ。环状ＤＴＣ类化合物如ＡＰＤＴＣ急性毒性ＬＤ 值为４５０ｍｇ／Ｌ（大鼠经口），虽然比较稳定， ５０ ［１０］ 但ＡＰＤＴＣ对眼睛、呼吸系统和皮肤有刺激性，且其基体吡咯烷是含氮杂环化