界面缓蚀剂的吸附稳定性.pdfVIP

第 5 卷 　第 2 期 电化学 Vol. 5 　No. 2 1999 年 5 月 EL ECTROCHEMISTR Y May 1999 界面缓蚀剂的吸附稳定性① 甘复兴 　汪的华　邹津耘 (武汉大学环境科学系 　武汉 　430072) 摘要 　研究表明 :在一定条件下 ,阳极脱附电位可作为评价缓蚀剂吸附稳定性的一个经验参 数 ;缓蚀剂吸脱附诱导的电化学振荡是缓蚀体系的一种特殊失稳状态 , 即缓蚀剂吸附过程与电极 反应中间吸附态产物耦合的结果 ; 卤素离子的协同作用不仅可以提高某些有机缓蚀剂的吸附复盖 度 ,而且可以增强其吸附稳定性 ;微分极化曲线是研究吸附稳定性的有效方法. 关键词 　界面缓蚀剂 ,吸附稳定性 ,阳极脱附 , 电化学振荡,微分极化曲线 1 　吸附稳定性概念 1 . 1 　化学稳定性与吸附稳定性 不少缓蚀剂在贮存 、使用过程中 ,其物理化学性状和缓蚀效率会发生衰退变劣 ,这就是缓 蚀剂稳定性问题 ,也是缓蚀剂开发应用中经常遇到的一个重要实际问题. 对此 ,人们往往从缓 ( ) 蚀剂的化学稳定性 即缓蚀剂组成、分子结构和构象在贮存使用过程中是否发生有害变化 或 ( ) 各组分之间的配伍性 即缓蚀剂各组分在贮存、使用过程中是否发生不良反应 等方面寻找原 因 ,这无疑是正确的 ,特别是在高温浓酸强氧化性介质中 ,更是如此. 如作者就曾研究 HEDP 、 TTA 等有机缓蚀剂在臭氧循环水处理中的氧化分解问题[1 ] . 但对于以吸附机理起作用的界面缓蚀剂 ,其稳定性就不仅取决于其自身的化学稳定性 ,而 且取决于它在电极表面形成的吸附膜的稳定性. 缓蚀剂在界面上的吸附是一个动态过程 ,其在 界面吸附后是否会因体系能量的波动而发生大规模脱附以致造成缓蚀效率的显著降低 ,这就 是我们所称的吸附稳定性问题. 显然 ,研究缓蚀剂的吸附稳定性 ,对于开发苛刻条件下的高效 ( ) 长效缓蚀剂以及针对不同需要的特种功能缓蚀剂 如电池中的“开关”缓蚀剂 ,具有重要的理 论指导意义. 1 . 2 　吸附稳定性与脱附动力学 缓蚀剂的吸附稳定性实际上是一个脱附问题 ,包括脱附机制与脱附速率. 脱附是采取渐进 ( ) 方式还是加速 雪崩 方式 ,属脱附机制问题. 脱附速率则取决于其脱附活化能. 根据吸附位能 ① 本文收到 收到修改稿 ; 　国家自然科学基金和金属腐蚀与防护国家重点实 验室资助项目 　通讯联系人 1·58 · 电 　化 　学 1999 年 曲线,脱附活化能为吸附自由能与吸附活化能之和 ,即: Δ ( ) 　 Ea , des = Gads + Ea , ads 1 Δ [ 2] ) 水溶液中吸附粒子在电极 / 溶液界面上的吸附自由能 Gads 主要由下列几项组成 :1 憎水 项. 吸附粒子的存在破坏了溶液中水分子的短程四面体有序结构, 若这些粒子自溶液内部移向 界面层, 就会减弱这种破坏作用而