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1、·422·化学通报 2002年第6期 http:PPhxtb.icas.ac.cn实验技术光电化学方法在铜缓蚀剂作用机理研究中的应用徐群杰 周国定(上海电力学院电化学研究室 国家电力公司热力设备腐蚀与防护(部级)重点实验室 上海 200090)摘 要 本文综述了笔者实验室采用光电化学方法在铜缓蚀剂作用机理研究中的应用情况,采用此方法不仅可对铜缓蚀剂的缓蚀性能进行评定,而且还可对缓蚀剂的作用机理及缓蚀协同效应与作用机理进行研究,可以得到其它一些常规电化学方法及表面分析方法所不能得到的一些信息,此方法不失为一种研究缓蚀剂作用机理的好方法。关键词 铜
2、 缓蚀剂 缓蚀作用 光电化学AbstractTherecentstudiesontheapplicationofphotoelectrochemicalmethodintheinhibitionmechanismofcopperinhibitorsattheauthor’slaboratoryaredescribed.Themethodhasbeenappliedtotheevaluationofinhibitorsandthestudyofinhibitionandsynergisticeffect.Assomeimportantinformatio
3、n,whichcannotbegotbyusualelec2trochemicalandsurfaceanalysistechniques,butcanbeobtainedbyphotoelectrochemicalmethod.Thephotoelectro2chemicalmethodisaneffectiveoneforstudyinginhibitionforcoppercorrosion.KeywordsPhotoelectrochemicalmethod,Copper,inhibitor,Inhibitionmechanism电化学反应中电
4、极表面生成的氧化物、卤化物、硫化物及各种钝化膜通常具有半导体性质,它们在合适能量的光照射下,电极P电解质溶液界面上会产生光电效应,光电效应的根本原因是耗尽层中光生的电子2空穴对发生分离,通常测量光电效应可以获得有关电极表面层组成和结构的信息,这样的研究方法称为光电化学方法。光电化学方法是一种现场(in2situ)研究方法,对于表征钝化膜的光学和电子性质、分析金属和合金表面层的组成和结构以及研究金属腐蚀和缓蚀过程均有[1～8]很好的效果,可以得到一些用常规电化学方法及表面分析方法所不能得到的信息。采用光电[9～15]化学方法不仅可以对金属的腐蚀与钝化机理
5、进行研究,而且可以对缓蚀剂作用的机理进行研究。值得注意的是这方面的工作国内外文献报道尚不多,为此我们在这方面做了一些工作,也取得了一些进展。本文简要地介绍笔者近年来采用光电化学技术(循环伏安光电流谱技术、强度调制光电流谱技术及激光扫描微区光电流谱技术等)研究铜缓蚀剂的作用效果及机理的有关工作。1 实验光电效应主要表现为光电流(恒电流条件下)和光电位(恒电流或开路条件下)两种形式,光电化学实验中更多的是测量光电流。图1是测量电极光电流实验装置的示意图,W、R和C分别表示研究电极、参比电极和对电极。多色光(通常采用氙灯或钨灯作为光源)经单色仪转变为一定波长
6、的单色光,单色光经斩波器产生的调制光照射到研究电极,激发出相等于斩光频率的交流光电响应徐群杰 男,31岁,博士,从事水处理缓蚀剂和光谱电化学研究,E2mail:dyhx98@public6.sta.net.cn国家自然科学基金项目(29876008),上海市教委科技发展基金(01I01)及厦门大学固体表面物理化学国家重点实验室资助项目(9705)2001206208收稿,2001207201修回©1994-2006ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http:/
7、/www.cnki.nethttp:PPhxtb.icas.ac.cn 化学通报 2002年第6期·423·信号,该信号被锁定放大器检出后送入记录仪,记录下光电流。如果恒电位仪控制研究电极的电位按一定的扫描速度正向和负向往返变化,在记录仪上就可同时获得循环伏安法的暗电流i～电位Φ曲线和光电流iph～电位Φ曲线;如果恒电位仪将研究电极控制在某一极化电位,改变单色光波长λ,通过锁定放大器测量iph就可得到iph～λ关系。利用已知光谱响应的检测器校正单色光的光21P2强,可转化为量子效率η,将λ换算成光子能量hυ,就可作(η·hυ)～hυ图和(η·h
8、υ)～hυ图。(η2d1P2·hυ)～hυ图中直线段延长到hυ轴上的截距对应于直接跃迁禁带宽度
