中国腐蚀与防护学报, 2020, 40(6): 577-584 DOI: 10.11902/1005.4537.2019.195

研究报告

2-氨基苯并噻唑与苯并三氮唑复配体系对Cu的缓蚀性能

卢爽, 任正博, 谢锦印, 刘琳,

渤海大学 化学与材料工程学院 功能化合物的合成及应用辽宁省重点实验室 锦州 121013

Investigation of Corrosion Inhitibion Behavior of 2-aminobenzothiazole and Benzotriazole on Copper Surface

LU Shuang, REN Zhengbo, XIE Jinyin, LIU Lin,

Liaoning Province Key Laboratory for Synthesis and Application of Functional Compounds, College of Chemistry and Chemical Engineering, Bohai University, Jinzhou 121013, China

通讯作者: 刘琳,E-mail:liulin@bhu.edu.cn,研究方向为功能化合物的合成与应用

收稿日期: 2019-11-01   修回日期: 2019-12-27   网络出版日期: 2020-12-15

基金资助: 辽宁省创新团队项目.  2018-479-14
辽宁省创新团队项目.  LT2015001

Corresponding authors: LIU Lin, E-mail:liulin@bhu.edu.cn

Received: 2019-11-01   Revised: 2019-12-27   Online: 2020-12-15

作者简介 About authors

卢爽,女,1996年生,硕士生

摘要

采用分子自组装技术在Cu表面制备缓蚀膜。通过电化学方法分别测试2-氨基苯并噻唑 (ABT),苯并三氮唑 (BTA) 单独存在和复配后的性能,考察了复配缓蚀剂的配比和浓度两个因素的影响。通过动力学,并结合场发射扫描电子显微镜 (SEM)、原子力显微镜 (AFM)、拉曼光谱 (RAM) 和光学接触角 (CA) 分析,探讨了缓蚀机理;通过计算协同参数S来衡量ABT和BTA协同效应的强弱。结果表明,当总浓度为20 mmol/L,各自比例占50%时,缓蚀率可达96.34%。两种缓蚀剂同时存在物理吸附 (分子间作用力) 和化学吸附 (孤对电子和金属空轨道结合形成配位化合物),且在铜片表面形成致密且有序的保护膜。同时,经ABT-BTA组装的Cu表面的接触角较大,表面粗糙度较小;ABT比例为50%时,S=25.32,在此条件下协同作用较强。

关键词: Cu ; 2-氨基苯并噻唑 ; 苯并三氮唑 ; 自组装膜 ; 协同效应 ; 缓蚀

Abstract

Corrosion inhibition films of 2-aminobenzothiazole (ABT), benzotriazole (BTA) and mixtures of ABT to BTA on Cu surface were fabricated through molecular self-assembled process and then characterized by means of field emission scanning electron microscopy (SEM), atomic force microscopy (AFM), Raman spectroscopy (RAM) and optical Contact Angle (CA) measurement, while their corrosion inhibition behavior at 25 ℃ in 3.5% (mass fraction) NaCl solution was assessed. Two factors, namely the molar ratio of ABT to BTA of their mixtures and the dose of the mixture on the corrosion inhibition behavior were studied, respectively. When the dose of the inhibitors mixture was 20 mmol/L with the molar ratio was 1:1, its corrosion inhibition efficiency could reach up to 96.34%. The inhibition mechanism of ABT and BTA were acquired through kinetic analysis. Results confirmed that there exist physical absorption and chemisorption for all of them. The corrosion inhibition performance of complex films of the two inhibitors was better than that of every single inhibitor. The relevant collaborative parameters were calculated for predicting the performance of synergistic effect.

Keywords: Cu ; 2-aminobenzothiazole ; benzotriazole ; self-assembly membrane ; synergistic effect ; corrosion inhibition

PDF (7005KB) 元数据 多维度评价 相关文章 导出 EndNote| Ris| Bibtex  收藏本文

本文引用格式

卢爽, 任正博, 谢锦印, 刘琳. 2-氨基苯并噻唑与苯并三氮唑复配体系对Cu的缓蚀性能. 中国腐蚀与防护学报[J], 2020, 40(6): 577-584 DOI:10.11902/1005.4537.2019.195

LU Shuang, REN Zhengbo, XIE Jinyin, LIU Lin. Investigation of Corrosion Inhitibion Behavior of 2-aminobenzothiazole and Benzotriazole on Copper Surface. Journal of Chinese Society for Corrosion and Protection[J], 2020, 40(6): 577-584 DOI:10.11902/1005.4537.2019.195

Cu及其合金具有较优良的导电性、导热性和耐蚀性[1-4]。因此,Cu及铜合金被广泛应用于海洋工业。然而,海水中盐的存在增强了Cu及其合金的导电性,极易造成电化学腐蚀。研究人员采用了多种方法,如添加缓蚀剂[5,6],自组装膜技术[7],涂层[8]和表面钝化[9]等,对Cu及其合金进行腐蚀防护。

有机缓蚀剂由于其成本低,添加量少等特点,而被广泛应用[10]。尤其是含有N、P、S、O的杂环化合物,具备多个活性吸附位点,更容易吸附于金属表面,形成络合物[11-13],阻止腐蚀加剧。BTA是Cu及其合金的优良缓蚀剂[14,15],其三唑环上的N=N结构可以与Cu表面空轨道结合,形成配位,然而单一使用时浓度较大且缓蚀效果不理想。ABT价格低廉,而且其噻唑环上的N原子和氨基上的N原子都含有孤对电子,可以与Cu表面空轨道结合[13,16],苯环的存在一定程度上可以抵御介质进入金属表面。因此,采用ABT与BTA复配。

本文通过电化学方法和表面分析技术分别测试单一缓蚀剂和复配缓蚀剂的性能,并采用动力学分析了缓蚀机理。使用协同参数S衡量协同效应的强弱。考虑到缓蚀剂分子多通过自组装在金属表面上发生吸附,因此本文采用此方法开展相关研究。

1 实验方法

1.1 实验步骤

以紫铜 (25 mm×25 mm×3 mm) 为实验材料,依次用800#,1000#和2000#金相砂纸打磨,去离子水清洗,乙醇脱脂。室温条件下,在Cu表面分别自组装2-氨基苯并噻唑 (ABT),苯并三氮唑 (BTA),以及ABT与BTA的混合物10 h。分别考察混合缓蚀剂的比例和浓度两个变量对缓蚀性能的影响。ABT和BTA的结构如图1所示。本文中ABT和BTA的混合物用ABT-BTA表示。

图1

图1   ABT和BTA有机物分子结构

Fig.1   Molecule structures of ABT (a) and BTA (b)


1.2 电化学测试

电化学测量采用PGSTAT302N电化学工作站完成。在室温 (25 ℃) 下三电极体系中进行。紫铜样品作为工作电极,有效接触面积为1 cm×1 cm,Pt为对电极,饱和甘汞电极作为参比电极。实验试剂为3.5% (质量分数) NaCl溶液。所有阻抗实验均在频率范围为105~10-2 Hz进行,振幅10 mV。极化曲线测量从低电位扫描至高电位,扫速为0.5 mV/s。

1.3 表面分析

分别采用S-4800型场发射扫描电镜 (SEM),XE-70原子力显微镜 (AFM) 进行表面形貌观察,采用Datephysics OCA 15光学接触角测量仪进行接触角测试,采用LabRAM HR Evolution Raman光谱仪测试样品在铜片表面是否发生吸附。

2 结果与讨论

2.1 动电位极化曲线分析

为了研究单一缓蚀剂对Cu表面的影响,采用动电位极化曲线测量,如图2所示。与裸铜相比,经ABT组装的铜片的自腐蚀电位均负移,当浓度达到10 mmol/L时,缓蚀率为83.28%,缓蚀性能较好。随着缓蚀剂浓度继续增大,缓蚀剂分子数目增多导致分子团聚现象,缓蚀率降低。铜片经不同浓度的BTA修饰后,腐蚀电流密度均降低,表明在此浓度区间内,BTA对铜片腐蚀有抑制作用;当浓度为15 mmol/L时,缓蚀率达到了95.87%。对应的电化学参数如表1所示。其中,Icorr为腐蚀电流密度,βa为阳极Tafel斜率,βc为阴极Tafel斜率,η代表缓蚀效率,由以下方程计算得出:

图2

图2   Cu电极分别经不同浓度ABT和BTA组装后在3.5%NaCl溶液中的动电位极化曲线

Fig.2   Potentiodynamic polarization curves of Cu with surface self-assembly of different concentrations of ABT (a) and BTA (b) in 3.5%NaCl solution


表1   Cu电极分别经不同浓度ABT和BTA组装后的极化曲线拟合参数

Table 1  Electrochemical parameters of Cu with surface self-assembly of different concentrations of ABT and BTA in 3.5%NaCl solution

InhibitorCmmol·L-1IcorrμA·cm-2βcV·dec-1βamV·dec-1IE %θ
Blank05.7350.3750.035------
ABT51.7300.1400.05169.800.698
100.9580.1620.04083.280.832
151.1910.1660.04579.220.792
201.3500.2060.04276.460.764
BTA50.4400.1490.05892.320.923
100.3750.1520.08193.470.934
150.2370.0760.02595.870.958
200.3360.0810.02894.150.941

新窗口打开| 下载CSV


η=Icorr(blank)-Icorr(inh)Icorr(blank)×100%

θ为表面覆盖度,由以下方程计算得出:

θ=Icorr(blank)-Icorr(inh)Icorr(blank)

其中,Icorr(blank) 和Icorr(inh) 分别表示无缓蚀剂和添加缓蚀剂时测量的动电位极化曲线上的腐蚀电流密度。

ABT和BTA总浓度为20 mmol/L,ABT浓度不同时,以ABT-BTA为混合缓蚀剂的极化曲线如图3所示。随着ABT浓度的增大,自腐蚀电流值先减小后增大。当ABT浓度达到50%时,自腐蚀电流最小,缓蚀效率最大,达到96.34%,缓蚀性能优于单一ABT或BTA,表明两者之间存在协同效应,相互促进吸附。电化学极化曲线参数如表2所示。

图3

图3   在ABT和BTA总浓度为20 mmol/L而ABT浓度不同时,Cu电极在3.5%NaCl溶液中的动电位极化曲线

Fig.3   Potentiodynamic polarization curves of Cu with surface self-assembly of ABT and BTA (their total concentration is 20 mmol/L, but the concentration of ABT varies) in 3.5%NaCl solution


表2   对图3中极化曲线拟合所得电化学参数

Table 2  Electrochemical parameters obtained by fitting polarization curves of Cu in Fig.3

Concentration of ABT%IcorrμA·cm-2βcV·dec-1βamV·dec-1IE %θ
Blank5.7350.3750.035------
00.3360.0810.02894.150.941
100.2540.1290.16095.580.955
300.2180.1790.04196.200.962
500.2100.2040.03596.340.963
702.3360.1270.06659.200.592
902.8820.2420.07049.750.497
1001.3500.2060.04276.470.764

新窗口打开| 下载CSV


当ABT浓度为50%时而ABT-BTA总浓度不同时,Cu电极在3.5%NaCl溶液中的动电位极化曲线如图4所示。随着浓度的升高,自腐蚀电流值先下降后上升。当混合物浓度为20 mmol/L时,腐蚀电流密度数值相较裸铜下降两个数量级,缓蚀率达到96.34%。拟合参数如表3所示。

图4

图4   在ABT浓度为50%时而ABT-BTA总浓度不同的自组装条件下,Cu电极在3.5%NaCl溶液中的动电位极化曲线

Fig.4   Potentiodynamic polarization curves of Cu with surface self-assembly of ABT and BTA (the concentration of ABT is 50%, but the total concentration of ABT and BTA varies) in 3.5% NaCl solution


表3   对图4中极化曲线拟合所得电化学参数

Table 3  Electrochemical parameters obtained by fitting polarization curves of Cu in Fig.4

Cmmol·L-1IcorrμA·cm-2βcV·dec-1βamV·dec-1IE %θ
Blank5.7350.3750.035------
100.5590.1950.07390.260.902
200.2100.2040.03596.340.963
300.2520.2090.04395.600.956
400.2710.1340.02595.280.952

新窗口打开| 下载CSV


Cu在3.5%NaCl溶液中存在如下电化学反应:

阳极反应:

CuCu++e-
Cu++2Cl-CuCl2-
Cu+Cl-CuCl+e-
CuCl+Cl-CuCl2-
2CuCl2-+OH-Cu2O+H++4Cl-

阴极反应:

O2+2H2O4OH-+4e-

式 (3) 和 (4) 为铜片在阳极发生氧化反应的两种情况[17,18]

2.2 电化学阻抗分析

在开路电位 (OCP) 稳定状态下,经总浓度为20 mmol/L而ABT浓度不同条件下自组装后,Cu的Nyquist图如图5所示。可以看出,在中高频区域,阻抗图都近似为半圆形;随着ABT浓度的增加,容抗弧的直径先增大后减小。当ABT浓度为50%时,容抗弧直径最大,缓蚀性能较好。当ABT浓度分别为70%和90%时,容抗弧直径均小于单独使用缓蚀剂所测得的值,这是由于随着ABT含量的增加,空间位阻增大,对体系中BTA的吸附起阻碍作用。拟合参数如表4所示。

图5

图5   经总浓度为20 mmol/L而ABT浓度不同条件下自组装后,Cu电极在3.5%NaCl溶液中的Nyquist图

Fig.5   Nyquist plots of Cu with surface self-assembly of ABT and BTA (the total concentration of ABT and BTA is 20 mmol/L, but the concentration of ABT varies) in 3.5%NaCl solution


表4   对图5中阻抗谱拟合所得等效电路各元件参数

Table 4  Component parameters obtained by fitting Nyquist plots in Fig.5

α (ABT) %RsΩ·cm2RctkΩ·cm2QdlμF·cm-2NWμΩ·S-1/2
013.2723.198.120.707---
1010.7627.356.180.810---
3012.4628.706.030.705---
5013.8236.043.440.792---
7014.729.9920.350.826712.8
9014.038.8123.450.868330.3
10014.6412.2018.950.843---

新窗口打开| 下载CSV


经ABT浓度为50%而ABT-BTA总浓度不同条件下自组装后,Cu电极的Nyquist图如图6所示。随着浓度的增加,容抗弧直径先增大后减小。当浓度为20 mmol/L时,容抗弧的直径最大。抑制效果最好。结果与动电位极化曲线测量结果相一致。拟合参数如表5所示。

图6

图6   经ABT浓度为50%而ABT-BTA总浓度不同条件下自组装后,Cu电极在3.5%NaCl溶液中的Nyquist图

Fig.6   Nyquist plots of Cu with surface self-assembly of ABT and BTA (the concentration of ABT is 50%, but the total concentration of ABT and BTA varies) in 3.5%NaCl solution


表5   对图6中阻抗谱拟合所得等效电路各元件参数

Table 5  Component parameters obtained by fitting Nyquist plots in Fig.6

C / mmol·L-1Rs / Ω·cm2Rct / kΩ·cm2Qdl / μF·cm-2N2
1012.0315.399.220.773
2013.8236.043.440.792
3013.7324.794.860.772
4013.8719.275.910.766

新窗口打开| 下载CSV


图7为不同阻抗谱的等效电路图。其中,Rs为溶液电阻;Qdl为双层电容;Rct表示电荷转移电阻;W为Warburg阻抗。

图7

图7   表面自组装不同缓蚀剂的Cu电极在3.5%NaCl溶液中的等效电路图

Fig.7   Equivalent circuits of Cu with surface self-assembly of different inhibitors in 3.5%NaCl solution: (a) the concentrations of ABT is 30%, 70%, 90%; (b) the concentrations of ABT is 0%, 10%, 50%, 100%


2.3 动力学分析

分别对ABT和BTA进行动力学分析,将极化曲线测得的覆盖度θ代入等温吸附方程[5,19]

Temkin's模型

KadC=efθ

Freundich's 模型

KadC1n=θ

Frumkin's模型

KadC=θ1-θefθ

Langmuir's模型

Cθ=1Kad+C

式中,Kad是吸附等温常数;C是缓蚀剂浓度;f是分子间作用常数。通过对两种缓蚀剂进行等温方程拟合可以得到C/θvs C的直线,并且从图8中可以看到两条直线的斜率和线性相关系数都近似等于1,表明两种缓蚀剂均遵循Langmuir吸附等温方程[20,21]吸附于金属表面。吸附自由能△G0ad计算公式为[5,6]

图8

图8   不同浓度的ABT和BTA在Cu表面的Langmuir吸附等温曲线

Fig.8   Langmuir adsorption plots of (a) ABT and (b) BTA on copper surface


ΔGad0=-RTln17.13Kad

式中,R是理想气体常数 (8.314 J·mol-1·K-1),T是热力学温度,17.13是1 L溶液中乙醇的物质的量。通常认为,△G0ad在约-20 kJ/mol时,缓蚀剂分子通过静电作用吸附在金属表面,属于物理吸附;△G0ad在约-40 kJ/mol时,缓蚀剂分子通过孤对电子和金属空轨道结合形成配位化合物的方式吸附于金属表面,属于化学吸附。计算得到ABT的△G0ad值为-24.248 kJ/mol,BTA的△G0ad值为-33.941 kJ/mol。-40 kJ/mol<-33.941 kJ/mol<-24.248 kJ/mol<-20 kJ/mol,说明两种缓蚀剂同时存在物理吸附和化学吸附。

2.4 SEM观察结果

图9为分别经ABT,BTA和ABT-BTA组装的铜片在NaCl溶液中腐蚀后的SEM像。可知,ABT单独存在时,铜片表面存在腐蚀产物裂痕,并伴有腐蚀坑;BTA单独存在时,由于铜片在预处理过程中被金相砂纸磨损,表面有划痕,存在轻微的腐蚀坑;ABT-BTA共同存在时,在铜片表面形成了致密且有序的保护膜,无明显腐蚀现象,说明两者之间存在协同作用,具有良好的缓蚀性能。

图9

图9   铜片分别经ABT,BTA和ABT-BTA组装后在3.5%NaCl溶液中腐蚀后的SEM像

Fig.9   Surface micrographs of Cu samples with surface self-assemblies of ABT (a), BTA (b) and ABT-BTA (c) after corrosion in 3.5%NaCl solution and the magnified images of square areas in Fig.9a (d), Fig.9b (e) and Fig.9c (f)


图10

图10   裸铜,分别经ABT,BTA和ABT-BTA 组装后于Cu表面测得的接触角

Fig.10   Optical contact angle values of Cu samples without (a) and with surface self-assemblies of ABT (b), BTA (c) and ABT-BTA (d)


2.5 OCA测量

使用光学接触角测量仪测定不同缓蚀剂在Cu表面的接触角。可知,裸铜的接触角为52.51º,ABT处理后为78.68º,BTA处理后为61.07º,ABT-BTA处理后为79.48º。可以看出,经ABT-BTA组装的Cu表面的接触角最大,表明两种缓蚀剂具有良好的协同作用,此结果与SEM观察结果一致。

2.6 Raman光谱分析

图11分别为铜片经BTA,ABT-BTA和ABT组装后测得的Raman光谱图。在经BTA组装的Cu表面,790 cm-1处为苯环呼吸的谱峰,BTA的抑制机制是三唑环上氮原子上的孤电子对与Cu原子通过配位作用发生吸附,形成铜络合物[22],即Cu+BTACu(I)BTA;1041 cm-1的谱峰标志着Cu(I) BTA的形成;1149 cm-1处为N—H面内弯曲振动谱峰;1393 cm-1处的谱峰代表三唑环伸展;1572 cm-1处为苯环伸展谱峰[23,24]。在经ABT组装的Cu表面,490 cm-1处谱峰波数代表C—C—C弯曲;503 cm-1表示噻唑环上的C—S键伸展;1249 cm-1处为苯环上H—C—C键弯曲;1285 cm-1处为C—N键伸展[25-28]。在经ABT-BTA组装的Cu表面,由于两种组分同时存在,峰位置发生了一定程度的偏移。788,1049,1156,1390和1577 cm-1处的峰分别对应于BTA单独存在时的790,1041,1149,1393和1572 cm-1处;490,507,1249和1294 cm-1处的峰分别对应于ABT单独存在时的 490,503,1249和1285 cm-1处。表明两种缓蚀剂均组装在Cu表面,并且彼此间互相影响。

图11

图11   铜片表面分别经BTA,ABT和ABT-BTA组装后的Raman光谱

Fig.11   Raman spectra of Cu samples with surface self-assemblies of ABT, BTA and ABT-BTA


2.7 AFM分析

图12为ABT,ABT-BTA和BTA组装铜表面的AFM像。可知,ABT在铜片表面分布不均匀,发生了团聚现象,粗糙度Ra为63.4 nm;BTA在铜片表面可以观察到凸起很均匀地吸附到Cu表面,Ra为92 nm;经ABT-BTA混合吸附的Cu表面,整体比较平整,Ra为63 nm,说明ABT与BTA发生了良好的协同作用,彼此间相互促进空间占位。此结果与光学接触角测量结果相一致。

图12

图12   ABT,ABT-BTA和BTA组装铜表面的AFM像

Fig.12   AFM images of Cu samples with surface self-assemblies of ABT (a), BTA (b) and ABT-BTA (c)


2.8 缓蚀剂的协同效应

复配缓蚀剂的缓蚀性能与缓蚀剂类型、复配比例等多种因素有关,通常用协同参数S来说明协同程度的大小。对于复配使用的缓蚀剂ABT (A) 与BTA (B),协同参数S的计算公式如下[29]

S=1-ηΑ-ηΒ+ηΑΒ1-ηΑΒ

式中,ηAηB分别代表ABT与BTA单独存在时的缓蚀率;ηAB代表ABT与BTA混合时的缓蚀率。若S>1,表示复配体系具有明显的协同效应。若S≤1,表示复配体系协同作用不显著或存在拮抗效应;S值越大,复配缓蚀剂的协同作用程度越强。可知,S50%=25.32>S30%=24.61>S10%=20.51>1>S70%=0.745>S90%=0.283,表明ABT浓度为50%时,协同作用较强;ABT浓度分别为70%和90%时,协同作用不显著,甚至出现了拮抗作用。

3 结论

ABT和BTA复配具有良好的协同作用,ABT浓度为50%,总浓度为20 mmol/L时,对Cu在3.5%NaCl溶液中的缓蚀率达到了96.34%,缓蚀性能较好。两种缓蚀剂同时存在物理吸附与化学吸附。复配缓蚀剂成膜比较完整,具有良好的协同效应。

参考文献

Kovačević N, Milošev I, Kokalj A.

The roles of mercapto, benzene, and methyl groups in the corrosion inhibition of imidazoles on copper: II. Inhibitor-copper bonding

[J]. Corros. Sci., 2015, 98: 457

[本文引用: 1]

Huang H J, Wang Z Q, Gong Y L, et al.

Water soluble corrosion inhibitors for copper in 3.5 wt% sodium chloride solution

[J]. Corros. Sci., 2017, 123: 339

Bokati K S, Dehghanian C, Yari S.

Corrosion inhibition of copper, mild steel and galvanically coupled copper-mild steel in artificial sea water in presence of 1H-benzotriazole, sodium molybdate and sodium phosphate

[J]. Corros. Sci., 2017, 126: 272

Pan Y C, Wen Y, Guo X Y, et al.

2-amino-5-(4-pyridinyl)-1, 3, 4-thiadiazole monolayers on copper surface: observation of the relationship between its corrosion inhibition and adsorption structure

[J]. Corros. Sci., 2013, 73: 274

[本文引用: 1]

Liu L, Pan X N, Zhang Q, et al.

Corrosion inhibition and olecular structure of thiadiazole derivatives in sulfur-ethanol system

[J]. CIESC J., 2014, 65: 4039

[本文引用: 3]

(刘琳, 潘晓娜, 张强,.

噻二唑衍生物分子结构与其缓蚀性能的关系

[J]. 化工学报, 2014, 65: 4039)

DOI      URL     [本文引用: 3]

-1硫溶液中对金属银的缓蚀性能。实验结果表明:缓蚀剂成功地吸附到了金属表面,金属腐蚀受到明显的抑制,且4种缓蚀剂的缓蚀效率的大小顺序是:MATD>PATD>ATD>DPTD。位于噻二唑环2,5位置上非极性和极性基团结构的变化,极性基团均对缓蚀剂的缓蚀性能有较大影响。因极性基团更容易吸附到金属表面,所以当噻二唑环上存在极性基团时,其抗腐蚀性能明显增强;当环上存在非极性基团时,与芳基相比,非极性基团为烷基时,其缓蚀性能更好,原因可能是由于芳基的体积较大,在吸附过程中受到的阻力较大。通过动力学分析可知:4种缓蚀剂在金属表面的吸附遵循Langmuir吸附等温方程,吸附类型属于化学吸附为主的混合吸附。通过分子动力学模拟,进一步研究了4种缓蚀剂的抗腐蚀机理,结果表明缓蚀剂与金属界面发生吸附时,4种缓蚀剂的噻二唑环和环上亲水支链中的极性基团优先吸附到金属银表面,理论计算和实验结果一致。]]>

Qian J H, Pan X N, Zhang Q, et al.

Synthesis of 2, 5-diaryl-1, 3, 4-thiadiazole corrosion inhibitors and their performance

[J]. CIESC J., 2015, 66: 2737

[本文引用: 2]

(钱建华, 潘晓娜, 张强.

2, 5-二芳基-1, 3, 4-噻二唑衍生物的合成及缓蚀性能

[J]. 化工学报, 2015, 66: 2737)

[本文引用: 2]

Liu L, Ren Z B, Su H Y, et al.

Inhibition behavior of self-assembled films of Schiff bases for copper

[J]. CIESC J., 2018, 69: 4324

[本文引用: 1]

(刘琳, 任正博, 苏红玉.

自组装席夫碱膜对铜的缓蚀行为

[J]. 化工学报, 2018, 69: 4324)

[本文引用: 1]

Parker G K, Holt S A.

Characterization of the deposition of n-octanohydroxamate on copper surfaces

[J]. J. Electrochem. Soc., 2014, 161: D277

[本文引用: 1]

Blickensderfer J, Altemare P, Thiel K O, et al.

Direct electroless plating of iron-boron on copper

[J]. J. Electrochem. Soc., 2014, 161: D495

[本文引用: 1]

Li L, Zhang X H, Gong S D, et al.

The discussion of descriptors for the QSAR model and molecular dynamics simulation of benzimidazole derivatives as corrosion inhibitors

[J]. Corros. Sci., 2015, 99: 76

[本文引用: 1]

Sarkar J, Chowdhury J, Ghosh M, et al.

Experimental and theoretical surface enhanced raman scattering study of 2-amino-4-methylbenzothiazole adsorbed on colloidal silver particles

[J]. J. Phys. Chem., 2005, 109B: 22536

[本文引用: 1]

Chugh B, Singh A K, Thakur S, et al.

An exploration about the interaction of mild steel with hydrochloric acid in the presence of N-(Benzo[d]thiazole-2-yl)-1-phenylethan-1-imines

[J]. J. Phys. Chem., 2019, 123C: 22897

Danaee I, Gholami M, RashvandAvei M, et al.

Quantum chemical and experimental investigations on inhibitory behavior of amino-imino tautomeric equilibrium of 2-aminobenzothiazole on steel corrosion in H2SO4 solution

[J]. J. Ind. Eng. Chem., 2015, 26: 81

[本文引用: 2]

Liao D M, Yu P, Luo Y B, et al.

Inhibition action of benzotriazole and tolytriazole on corrosion of copper in deionized water

[J]. J. Chin. Soc. Corros. Prot., 2002, 22: 359

[本文引用: 1]

(廖冬梅, 于萍, 罗运柏.

苯并三氮唑及其甲基衍生物在去离子水中对铜的缓蚀作用

[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2002, 22: 359)

[本文引用: 1]

Zhang S G, Chen Y, Wang F Y.

Molecular dynamics simulation of interaction between cuprous oxide crystal and benzotriazole derivatives

[J]. J. Chin. Soc. Corros. Prot., 2007, 27: 348

[本文引用: 1]

(张曙光, 陈瑜, 王风云.

苯并三氮唑及其衍生物与氧化亚铜晶体相互作用的MD模拟

[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2007, 27: 348)

URL     [本文引用: 1]

用分子动力学(MD)方法,模拟计算了4种铜缓蚀剂[苯并三氮唑(BTA)、5-羧甲基苯并三氮唑(CBTAH-ME)、5-羧丁基苯并三氮唑(CBTAH-BU)、5-羧辛基苯并三氮唑(CBTAH-OC)]与Cu2O晶体的相互作用。结果发现,缓蚀剂分子与Cu2O晶体的结合能排序为CBTAH-OC>CBTAH-BU>CBTAH-ME>BTA。对体系各种相互作用以及对关联函数g(r)的分析表明,体系结合能主要来自库仑作用的贡献。在与Cu2O(001)晶面结合过程中,BTA及其衍生物分子发生了扭曲变形,且分子中的N原子与Cu2O晶体中的Cu原子之间形成了配位键。

Behead H, Forghani A.

Correlation between electronic parameters and corrosion inhibition of benzothiazole derivatives-NMR parameters as important and neglected descriptors

[J]. J. Mol. Struct., 2017, 1131: 163

[本文引用: 1]

Chen Z Y, Huang L, Zhang G A, et al.

Benzotriazole as a volatile corrosion inhibitor during the early stage of copper corrosion under adsorbed thin electrolyte layers

[J]. Corros. Sci., 2012, 65: 214

[本文引用: 1]

Chen S Q, Zhang D.

Study of corrosion behavior of copper in 3.5wt.%NaCl solution containing extracellular polymeric substances of an aerotolerant sulphate-reducing bacteria

[J]. Corros. Sci., 2018, 136: 275

[本文引用: 1]

Sheng X X, Ting Y P, Pehkonen S O.

Evaluation of an organic corrosion inhibitor on abiotic corrosion and microbiologically influenced corrosion of mild steel

[J]. Ind. Eng. Chem. Res., 2007, 46: 7117

DOI      URL     [本文引用: 1]

Machnikova E, Whitmire K H, Hackerman N.

Corrosion inhibition of carbon steel in hydrochloric acid by furan derivatives

[J]. Electrochim. Acta, 2008, 53: 6024

[本文引用: 1]

Xu F L, Duan J Z, Zhang S F, et al.

The inhibition of mild steel corrosion in 1 M hydrochloric acid solutions by triazole derivative

[J]. Mater. Lett., 2008, 62: 4072

[本文引用: 1]

Cui H, Tan C Y, Zheng Y, et al.

Electrochemical behavior of copper passivated by BTA and MBT in NaCl solution

[J]. J. Central South Univ. (Sci. Technol.), 2011, 42: 3336

[本文引用: 1]

(崔航, 谭澄宇, 郑勇.

铜经BTA和MBT钝化处理后在NaCl溶液中电化学行为分析

[J]. 中南大学学报(自然科学版), 2011, 42: 3336)

[本文引用: 1]

Xu Q J, Zhou G D, Lu Z, et al.

SERS studies of corrosion inhibition of BTA and its derivative on copper electrodes in NaCl solution

[J]. Chin. J. Appl. Chem., 2002, 19: 390

[本文引用: 1]

(徐群杰, 周国定, 陆柱.

苯并三氮唑及其衍生物在NaCl溶液中对铜缓蚀作用的表面增强拉曼光谱

[J]. 应用化学, 2002, 19: 390)

[本文引用: 1]

Xu Q J, Zhou G D, Lu Z, et al.

Corrosion inhibition of BTA and its derivative 4CBTA on copper electrode in 3%NaCl solution

[J]. Chin. J. Nonferrous Met., 2001, 11: 135

[本文引用: 1]

(徐群杰, 周国定, 陆柱.

苯并三氮唑与4-羧基苯并三氮唑在氯化钠溶液中对铜的缓蚀作用

[J]. 中国有色金属学报, 2001, 11: 135)

[本文引用: 1]

Wei X, Deng Y L, Zheng X M, et al.

Ground structure and excited state proton transfer reaction of 2-aminobenzothiazole

[J]. Chem. J. Chin. Univ., 2019, 40: 1679

[本文引用: 1]

(魏馨, 邓要亮, 郑旭明.

2-氨基苯并噻唑的结构及激发态质子转移动力学

[J]. 高等学校化学学报, 2019, 40: 1679)

[本文引用: 1]

Arjunan V, Balamourougane P S, Mythili C V, et al.

Vibrational, nuclear magnetic resonance and electronic spectra, quantum chemical investigations of 2-amino-6-fluorobenzothiazole

[J]. J. Mol. Struct., 2011, 1006: 247

Arjunan V, Sakiladevi S, Rani T, et al.

FTIR, FT-Raman, FT-NMR, UV-visible and quantum chemical investigations of 2-amino-4-methylbenzothiazole

[J]. Spectrochim. Acta, 2012, 88A: 220

Arjunan V, Raj A, Santhanam R, et al.

Structural, vibrational, electronic investigations and quantum chemical studies of 2-amino-4-methoxybenzothiazole

[J]. Spectrochim. Acta, 2013, 102A: 327

[本文引用: 1]

Zhang M L, Zhao J M.

Research progress of synergistic inhibition effect and mechanism

[J]. J. Chin. Soc. Corros. Prot., 2016, 36: 1

[本文引用: 1]

(张漫路, 赵景茂.

缓蚀剂协同效应与协同机理的研究进展

[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2016, 36: 1)

[本文引用: 1]

/