咪唑离子液体对铜在硫酸溶液中的缓蚀作用.pdf

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1、物理化学学~(WuliHuaxueXuebao)MarchActaP一Chim．Sin．2011，27(3)，655—663655[Article]www．whxb．pku．edu．cn咪唑离子液体对铜在硫酸溶液中的缓蚀作用张启波华一新(昆明理工大学冶金-5能源工程学院，离子液体冶金重点实验室，昆明650093)摘要：采用动电位极化和电化学阻抗谱技术研究了三种新型烷基咪唑离子液体，1-丁基-3一甲基咪唑硫酸氢盐([BMIM]HSO)，1．已基．3．甲基咪唑硫酸氢盐([HMIMIHSO)，1-辛基-3-甲基咪唑硫酸氢盐([OMIM]HSO)，对

2、铜在O．5mo1．L～HSO溶液中的缓蚀作用．实验结果表明：咪唑离子液体能有效抑制铜在硫酸溶液中的腐蚀，相同浓度下的缓蚀效率大小顺序为[OMIM]HSO>[HMIM]HSO>[BMIM]HSO．动电位极化表明三种咪唑化合物的加入对铜的阴阳极腐蚀过程均有抑制作用，属于混合型缓蚀剂．电化学阻抗谱用带两个常相位原件的等效电路对含两个时间常数的体系进行拟合，发现咪唑化合物的添加会引起电荷传递电阻和双电层电容等阻抗参数的变化，表明此类化合物通过吸附于铜电极与溶液界面起到缓蚀作用，且这种吸附符合Langmuir吸附等温关系．吸附过程热力学计算说明咪唑化合

3、物在铜表面发生了自发的物理吸附．关键词：缓蚀剂：咪唑离子液体：铜：动电位极化：电化学阻抗谱中图分类号：0646EfectofAlkylimidazoliumIonicLiquidsontheCorrosionInhibitionofCopperinSulfuricAcidSolutionZHANGQ．．BoHUAYi．Xin(KeyLaboratoryoflonieLiquidsMetallurgy,FacultyofMetallurgicalandEnergyEngineering,KunmingUniversityofScienceand

4、Technology,Kunming650093，PR．China)Abstract：TheefectsofthreenewlysynthesizedalkylimidazoliumbasedionicIiquids：1-butyl-3-methylimidazoliumhydrogensulfate([BMIM]HSO4)，1-hexyl-3-methylimidazoliumhydrogensulfate([HMIM】HSO4)，and1-octyI-3一methylimidazoliumhydrogensulfate([OMIM]HSO

5、4)，onthecorrosioninhibitionofcopperin0．5mol·L～H2SOsolutionwereinvestigatedusingpotentiodynamicpolarizationandelectrochemicaIimpedancespectroscopy．AlIthemeasurementsshowthatthesealkylimidazoliumionicIiquidsareexcelentinhibitorsforcopperinsulfuricacidmediaandtheeffectivenesso

6、ftheseinhibitorsdecreasesasfoIlows：『OMlM]HSO4>『HMlM]HSO4>『BMlM]HSO4atthesameconcentration．Potentiodynamicpolarizationstudiesindicatethatthethree{nhibitorsaremixedtypeinhibitorsandthatboththecathodicandanodicprocessesofcoppercorrosionaresuppressed．Theelectrochemicalimpedance

7、resultswereevaluatedusinganequivalentcircuitinwhichtwoconstantphaseelements(CPE)wereoferedforthesesystemswithtwotimeconstants．Changesinimpedanceparameters(chargetransferresistanceanddoubleIayercapacitance)withtheadditionoftheinhibitorsalsosuggestthattheseimidazoliumbasedmol

8、eculesactbyadsorbingatthecOpper／s0IutlOninterface．Theadsorptionoftheseimidazoliumb