铜及其合金应用于整个工业领域,如电子、机械、运输和化学工业。但是对对金属而言,金属腐蚀问题是影响工业发展持久性的问题之一,在使用过程中通常会用酸性溶液对金属表面的污垢进行清洗。酸洗是用来防止金属经过一段时间的使用后进一步氧化和腐蚀。在酸洗过程中,铜表面容易受到侵蚀性离子的腐蚀。硫酸的水溶液可以氧化比较活泼的金属,在酸洗过程中常常伴有电化学作用,在氧化层的缝隙中会出现无数的微电池,微电池数量越多,电化学腐蚀越剧烈,氧化层去除越快。因此,有效避免铜受腐蚀的方法是必不可少的,最有效的方法就是用缓蚀剂覆盖金属表面,从而最大限度地减少酸侵蚀。据报道,许多有机化合物含有共轭双键、具有杂原子的基团（N、S、O等）和极性官能团可以用作腐蚀抑制剂。作为一种环境友好型试剂,肉桂酸衍生物广泛分布在植物中。由于其抗菌和低毒性,目前已普遍应用于化妆品行业、材料、医药、食品和日常用品。其中,3-三氟甲基肉桂酸（TCA）是制造液晶材料的精细化学中间体,考虑到TCA具有疏水性三氟基团和亲水性羧基,有望用作腐蚀抑制剂。本工作中以TCA作为研究对象,采用电化学阻抗和动电位极化技术考察了TCA的防腐性能。使用场发射扫描电子显微镜（SEM）、能谱仪（EDS）、水接触角（WCA）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）和表面增强拉曼散射光谱（SERS）表征了缓蚀剂在金属表面的形貌变化。同时,利用密度泛函理论（DFT）、基于密度泛函的紧密结合方法（DFTB）和分子动力学（MD）方法模拟了吸附模式。本工作还使用了一种光谱电化学和理论计算结合的策略,从微观层面分析了具体的抑制机理。具体研究内容如下:第一,通过各种实验和理论计算分析了TCA在0.5 mol/L H2SO4溶液中对铜金属的腐蚀保护效果。电化学实验和Langmuir吸附等温线表明,TCA缓蚀剂可通过物理和化学吸附共同作用在铜电极表面,形成致密的缓蚀膜。铜电极在0.8m M TCA溶液中浸泡12 h后,金属缓蚀效率（η）可以达到90.17%。通过SEM和拉曼成像等手段可以观察到TCA分子覆盖在金属表面,可以很好的保护铜电极。为了分析金属/TCA界面处的吸附机理,使用DFT计算证实了TCA分子和铜金属具有强的相互作用。DFTB和MD模拟出了在酸性溶液中TCA分子通过羰基C=O和苯环等吸附位点倾斜吸附在Cu（111）面上。量子化学计算和动力学模拟为系统性的分析缓蚀剂在金属表面的作用提供了新的见解。第二,缓蚀剂的缓蚀效率与分子的结构和吸附能力相关。前面工作中TCA作为缓蚀剂还存在部分缺陷,即表面覆盖不完全和缓蚀效率低。结合TCA分子在液晶领域中的应用,知道TCA分子在固相中可以产生光聚现象。在紫外光照射下TCA分子会打开碳碳双键形成一个带有四元环结构的二聚体分子（D-TCA）,首先通过FTIR和SERS等手段证实了在TCA溶液中铜电极表面可以形成D-TCA缓蚀膜。结合原位SERS（In situ SERS）和电化学实验发现在-0.1 V的恒定电压下,D-TCA膜的缓蚀效率达到94.38%。DFT、DFTB和MD方法表明D-TCA分子可以提供更多的吸附位点,具有更大的吸附能。第三,在某种程度上单一缓蚀剂的抑制性能存在限制,此时需要引入另一种缓蚀剂来起到协同作用,提高金属的抗腐蚀能力。因此,我们选用了一种希夫碱（2-苯并噻唑-6-甲氧基苯酚,BMP）来作为TCA的协同缓蚀剂。首先核磁共振氢谱（~1H-NMR）证实了BMP的成功合成,并通过电化学实验验证了在0.5 mol/L H2SO4溶液中添加0.8 m M D-TCA和0.1 m M BMP时,对铜金属的缓蚀效率高达99.75%。SEM和WCA测试表明此时混合膜表面覆盖度高,具有良好的疏水性能。分子对接模拟证实了D-TCA和BMP之间可以形成氢键,并且还有π-π共轭相互作用。通过计算得到两者协同因子为2.7,较好的协同作用可以在金属表面形成致密的复合膜。