电场作用下薄层液膜中缓蚀剂的吸脱附行为与缓蚀机理研究

基本信息
批准号:51871105
项目类别:面上项目
资助金额:60.00
负责人:陈振宇
学科分类:
依托单位:华中科技大学
批准年份:2018
结题年份:2022
起止时间:2019-01-01 - 2022-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:熊辉,廖伯凯,胡帅,岑宏宇,魏莉莎,彭刚
关键词:
原子力显微镜电场缓蚀剂构效关系薄液膜
结项摘要

The space electric field exists in some service environment of corrosion inhibitors. In the thin electrolyte layer, electric field affects the diffusion and migration of corrosion inhibitors significantly. The electric double layer at the metal/thin electrolyte layer interface and the structure of corrosion inhibitor molecules may also alter under the space electric filed. At the meanwhile, some other behaviors may be changed dramatically due to the presence of the space electric filed, including: the distribution of corrosion inhibitors on the surface of metal, the supplement and restoration of corrosion inhibitors at the interface, the intermolecular forces between the inhibitor molecules and metal atoms, processes of adsorption and desorption for inhibitor molecules, the structure and composition of inhibitors/corrosion products composite membrane, etc. Thus, it is essential to make clear the influence of space electric filed on the behavior of corrosion inhibitors, which ensures the effective application of inhibitors and complements the scientific theory of corrosion inhibitor. The project elucidates the influence of space electric filed on the migration and distribution of corrosion inhibitors in a thin electrolyte layer based on in situ atomic force microscopy and digital 3D optical observation, as well as ex situ sample analyses. We also study the mechanism of adsorption and desorption for inhibitor molecules on the surface of metal in a thin electrolyte layer via the combined approach of electrochemical tests and surface characterizations. To clarify the change in molecule structure of corrosion inhibitor under the space electric filed, quantum chemical evaluation is applied in the work, which fundamentally explains the effect of the space electric filed on the corrosion inhibitor in a thin electrolyte layer.

缓蚀剂的一些使用场合存在着空间电场。薄液膜中,电场对缓蚀剂的迁移、扩散会产生显著影响;在电场作用下,金属/薄液膜双电层构造可能发生变化;特别是电场可能改变缓蚀剂分子的结构。由于电场的作用,缓蚀剂在金属表面的分布、界面缓蚀剂的补充与修复、缓蚀剂分子与金属间的作用力、缓蚀剂在金属表面的吸脱附行为、缓蚀/腐蚀复合膜结构与组成等均可能发生改变。弄清存在空间电场时缓蚀剂的作用特性,这不仅是确保电场存在环境下缓蚀剂合理使用的前提条件,同时也是对缓蚀剂科学理论的必要充实与补充。本项目利用原位原子力显微镜测试、3D显微镜观察,结合取样分析,阐明电场对薄液膜中缓蚀剂迁移、分布的影响;采用薄液膜电化学测试技术,结合表面微观分析手段,研究在电场存在时,缓蚀剂作用下金属的腐蚀电化学行为,探讨缓蚀剂在金属表面的吸脱附机制。结合量子化学计算,阐明电场对缓蚀剂结构的影响,从本质上揭示存在电场时薄液膜中缓蚀剂的作用机制。

项目摘要

缓蚀剂的一些使用场合存在着空间电场,而电场的改变,还会导致磁场的产生。电磁场对缓蚀剂的迁移、扩散会产生显著影响;在电磁场作用下,金属/薄液膜双电层构造会发生变化;特别是电磁场可以改变缓蚀剂分子的结构。由于电磁场的作用,缓蚀剂在金属表面的分布、界面缓蚀剂的补充与修复、缓蚀剂分子与金属间的作用力、缓蚀剂在金属表面的吸脱附行为、缓蚀/腐蚀复合膜结构与组成等均会发生改变。我们研究发现,仅需微弱的电场,就会导致无机缓蚀剂如亚硝酸盐、铬酸盐、钼酸盐等的迁移发生改变,从而导致金属仅局部受到保护;而强电场则会直接影响有机缓蚀剂分子的能隙值、吸附原子净电荷、偶极矩等参数,从而影响有机缓蚀剂的缓蚀性能。另外,通过制备不同的纳米缓蚀剂,探讨电场对纳米缓蚀剂的影响发现,电场会导致MOFs纳米缓蚀剂的中心金属离子从框架结构中游离出来,从而破坏其框架结构,导致其缓蚀性能显著降低甚至丧失。微弱的磁场就能显著影响有机缓蚀剂的缓蚀性能,总体上磁场能够提高缓蚀剂的缓蚀效率,磁场强度越大缓蚀剂的缓蚀效率越高;不同偶极矩的缓蚀剂受到磁场的影响不同,磁场对偶极矩较大的缓蚀剂影响较大。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

温和条件下柱前标记-高效液相色谱-质谱法测定枸杞多糖中单糖组成

温和条件下柱前标记-高效液相色谱-质谱法测定枸杞多糖中单糖组成

DOI:10.3724/ SP.J.1123.2019.04013
发表时间:2019
2

基于细粒度词表示的命名实体识别研究

基于细粒度词表示的命名实体识别研究

DOI:10.3969/j.issn.1003-0077.2018.11.009
发表时间:2018
3

吉林四平、榆树台地电场与长春台地磁场、分量应变的变化分析

吉林四平、榆树台地电场与长春台地磁场、分量应变的变化分析

DOI:10.14075/J.gg.2016.11.015
发表时间:2016
4

基于图卷积网络的归纳式微博谣言检测新方法

基于图卷积网络的归纳式微博谣言检测新方法

DOI:10.3785/j.issn.1008-973x.2022.05.013
发表时间:2022
5

多空间交互协同过滤推荐

多空间交互协同过滤推荐

DOI:10.11896/jsjkx.201100031
发表时间:2021

陈振宇的其他基金

批准号:51571098
批准年份:2015
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
批准号:51101066
批准年份:2011
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41372074
批准年份:2013
资助金额:73.00
项目类别:面上项目
批准号:61373013
批准年份:2013
资助金额:76.00
项目类别:面上项目
批准号:60803007
批准年份:2008
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:50903082
批准年份:2009
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:40603009
批准年份:2006
资助金额:27.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61170067
批准年份:2011
资助金额:57.00
项目类别:面上项目

相似国自然基金

1

薄层液膜下分子自组装型气相缓蚀剂作用行为与缓蚀机理研究

批准号:51101066
批准年份:2011
负责人:陈振宇
学科分类:E0103
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
2

缓蚀剂在涂层中的缓蚀性能和缓蚀作用机理

批准号:58770075
批准年份:1987
负责人:苏方滕
学科分类:E0103
资助金额:3.50
项目类别:面上项目
3

缓蚀剂吸脱附诱导电化学振荡的规律和机理研究

批准号:59801007
批准年份:1998
负责人:汪的华
学科分类:E0103
资助金额:15.00
项目类别:青年科学基金项目
4

缓蚀剂对青铜器及其有害锈缓蚀作用机制研究

批准号:51471020
批准年份:2014
负责人:王菊琳
学科分类:E0103
资助金额:80.00
项目类别:面上项目