论文部分内容阅读
本文以K2CO3、Cs2CO3和TiO2为原料，采用高温固相法合成K2Ti4O9和CsxTi2-x/4□x/4O4，酸化后得到两种钛酸纳米容器H2Ti4O9(H-Ti4)和HxTi2-x/4□x/4O4(H-Ti)。用微波水热法将缓蚀剂十二胺(C12N)贮存在H2Ti4O9层间，用水浴将缓蚀剂吡啶(Py)和2-氨甲基苯并咪唑(ABI)贮存在HxTi2-x/4□x/4O4层间，制得三种缓蚀剂贮存钛酸材料(C12N-HTi4、Py-HTi和ABI-HTi)。此外，本文还研究了三种缓蚀剂贮存材料在弱酸中的释放行为。通过XRD、FT-IR、元素分析和SEM表征了缓蚀剂在钛酸纳米容器中的贮存和释放行为。结果表明:三种缓蚀剂都能贮存在钛酸容器间，十二胺、吡啶和2-氨甲基苯并咪唑贮存后的钛酸板层间距分别为3.40nm、1.12nm和1.31nm，贮存含量分别为27.28％、11.47％和59.33％。由于H2Ti4O9层间电荷密度较大，吡啶和2-氨甲基苯并咪唑不能贮存在H2Ti4O9容器中。此外，三种缓蚀剂都能在弱酸环境下从钛酸容器中释放出来。研究表明，在缓蚀剂贮存和释放的过程中，钛酸的整体骨架结构和表面形貌没有发生改变，客体分子在钛酸容器中的贮存和释放行为对钛酸的层状结构没有影响。 探讨了pH对缓蚀剂从钛酸容器中释放行为的影响。采用紫外分光光度法测定了吡啶和2-氨甲基苯并咪唑在pH为4、5和6溶液中的释放行为。结果表明:缓蚀剂的释放行为显示出初期快速而后期平缓的特点。缓蚀剂的释放速率随pH的升高而加快，这是因为缓蚀剂和钛酸板层间的结合作用随pH的升高而减弱。XRD和FT-IR对十二胺的释放研究也能得出上述结论。三种材料的释放速率为Py-HTi＞ABI-HTi＞C12N-HTi4。 采用失重法、电化学阻抗谱研究了三种缓蚀剂在0.01mol·L-1盐酸中对碳钢的缓蚀行为。失重和电化学阻抗谱表明，十二胺、吡啶和2-氨甲基苯并咪唑在0.01mol·L-1盐酸中的缓蚀率随浓度增加不断增大，同一浓度下，三者缓蚀率的大小为C12N＞ABI＞Py，这是由它们结构决定的。另外，电化学阻抗谱表明，三种缓蚀剂贮存材料的缓蚀率随释放时间的增加不断增大，完全释放后，三者缓蚀率大小关系为ABI-HTi＞C12N-HTi4＞Py-HTi。动电位极化曲线表明，三种缓蚀剂贮存材料对阳极反应的抑制程度大于阴极，可以认为是阳极型缓蚀剂。 制备了掺杂缓蚀剂贮存材料的环氧涂层，研究在腐蚀介质（由3.5％氯化钠稀释的0.01mol·L-1盐酸）中研究涂层的自修复行为。电化学阻抗谱表明:掺杂缓蚀剂贮存材料的环氧涂层，其防腐性能优于未掺杂的环氧涂层。缓蚀剂的释放提高了涂层的自修复功能。