硫酸溶液中三嗪化合物對純鉛和鉛合金的緩蝕作用研究.pdf

1、鉛及其合金作為鉛酸蓄電池的主要原料之一，已經(jīng)被廣泛應用在汽車、電力等國民經(jīng)濟的各個領(lǐng)域。金屬鉛及其合金在鉛酸蓄電池充放電過程中會發(fā)生一定的腐蝕，從而縮短蓄電池的使用壽命。有關(guān)鉛及其合金緩蝕劑研究的報道不多，更沒有關(guān)于三嗪作為其緩蝕劑的報道。因此，本文選擇2-(2，4-二羥苯基)-4，6-雙(2，4-二甲苯基)-1，3，5-三嗪作為緩蝕劑，應用分子自組裝技術(shù)，通過電化學測試、表面分析及量子化學手段，探究了三嗪對純鉛及鉛合金在硫酸介質(zhì)中的緩

2、蝕性能。主要研究工作如下：
　?、倭蛩峤橘|(zhì)中三嗪對純鉛的緩蝕性能研究
　　利用電化學方法，研究了三嗪自組裝膜對純鉛在0.5M和3.5M H2SO4介質(zhì)中的緩蝕作用。通過衰減全反射-傅里葉變換紅外光譜（ATR-FTIR）和接觸角（CA）測試，證實在純鉛電極表面成功獲得了三嗪自組裝膜。電化學交流阻抗譜（EIS）和動電位極化曲線（Tafel）結(jié)果表明，三嗪自組裝膜對純鉛有優(yōu)異的保護作用。在0.5M H2SO4介質(zhì)中，當三嗪溶液濃度

3、為0.3g·L-1，自組裝時間為40min時，緩蝕效率最高可達91.5%；在3.5M H2SO4介質(zhì)中，當三嗪溶液濃度為0.3g·L-1、自組裝時間為30min時，緩蝕效率最高可達88.8%。純鉛電極在自組裝前后，腐蝕電位沒有明顯變化，說明在0.5M和3.5M H2SO4體系中三嗪表現(xiàn)為混合型緩蝕劑。通過量子化學計算得到三嗪分子的一些量子化學參數(shù)，分析了其可能與純鉛表面發(fā)生吸附的活性位點，為苯環(huán)和三嗪環(huán)。溫度對緩蝕效率的影響研究表明，無

4、論在0.5M還是3.5M H2SO4介質(zhì)中，隨著溫度的升高，緩蝕效率都逐漸降低。研究發(fā)現(xiàn)，無論在0.5M還是3.5M H2SO4介質(zhì)中，三嗪在純鉛表面的吸附都符合Langmuir吸附模型。
　　②硫酸介質(zhì)中三嗪對鉛合金的緩蝕性能研究
　　采用自組裝技術(shù)在鉛合金表面制備了三嗪自組裝膜。ATR-FTIR和CA結(jié)果表明三嗪分子成功組裝到了鉛合金電極表面。電化學實驗結(jié)果表明三嗪對鉛合金在H2SO4介質(zhì)中的腐蝕有一定的抑制作用。在0.

5、5M H2SO4介質(zhì)中，緩蝕效率最高只有77.3%；在3.5M H2SO4介質(zhì)中，緩蝕效率最高只有76.1%。溫度對緩蝕效率有一定的影響，隨著溫度的升高，緩蝕效率降低。無論在0.5M還是3.5M H2SO4介質(zhì)中，三嗪在鉛合金表面的吸附都符合Langmuir吸附模型。
　　③硫酸介質(zhì)中純鉛和鉛合金緩蝕性能的比較
　　無論在0.5M還是3.5M H2SO4介質(zhì)中，純鉛比鉛合金更容易遭受腐蝕。而對于純鉛和鉛合金來說，在0.5M