铜锌铝水滑石薄膜的制备及其耐腐蚀性能研究

摘要

本文以勃姆石(AlOOH)溶胶为铝源，添加硝酸锌盐，铜基体提供铜源，以氨水为沉淀剂，采用原位水热生长的方法制备了CuZnAl硝酸根水滑石薄膜，用X射线衍射(XRD)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微(SEM)和元素分析(EDX)、表征所制备的薄膜，结果表明我们在铜表面制得了致密的铜锌铝硝酸根水滑石薄膜，该薄膜中水滑石晶体的ab面平行于基体，薄膜在铜片表面形成多层叠加结构，其中Cu∶Zn∶Al=0.227/0.335/0.343（摩尔比），层间离子为硝酸根，有利于采用有机阴离子进行离子交换插层。
　　 以获得的CuZnAl硝酸根水滑石薄膜为前体，采用离子交换的方法制备了月桂酸根插层的CuZnAl水滑石薄膜，XRD、EDX、FT-IR、表面张力等表征表明，月桂酸根插层的CuZnAl水滑石薄膜具有凸起的乳突结构，能够增加表面的粗糙度，增强疏水性能。对其进行疏水性能测试，得到接触角为139.1°，能够有效地阻隔外界离子与金属铜的接触。
　　 采用划痕实验、动电位极化曲线、交流阻抗等方法对月桂酸根插层CuZnAl水滑石薄膜的耐蚀性进行了考察，实验结果表明该薄膜与基体有很强的结合力。通过浸泡实验，可知在腐蚀性介质中，CuZnAl-LDH-La能够发挥疏水作用，当它被击穿后，CuZnAl-LDH能够将腐蚀性离子置换到水滑石层间，对金属有二次保护的作用。电化学测试表明该薄膜的极化电流密度为10-9Amps/cm2。交流阻抗值为27KΩ，表明该薄膜具有良好的耐腐蚀性能。

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摘要

第一章 绪论

1．1 金属的腐蚀与防护

1．1．1 概述

1．1．2 金属腐蚀与防护

1．1．3 铜的腐蚀与防护

1．2 LDHs薄膜

1．2．1 LDHs薄膜的制备方法

1．2．2 LDHs薄膜的性质

1．3 水滑石在防腐蚀方面的应用

1．4 本课题的研究内容，目的和意义

1．5 论文研究内容

第二章 CuZnAl-LDHs薄膜的合成

2．1 前言

2．2 实验部分

2．2．1 材料和仪器

2．2．2 CuZnAl-LDHs薄膜的制备

2．2．3 样品表征

2．3．结果与讨论

2．3．1 LDHs薄膜的结构与形貌

2．3．2 制备条件对铜锌铝水滑石薄膜晶相结构和形貌的影响

2．4 小结

第三章 CuZnAl-LDHs-La薄膜的合成

3．1 前言

3．2．实验部分

3．2．1 实验材料和仪器

3．2．2 CuZnAl-LDH-La薄膜的制备

3．2．3 样品表征

3．3 结果与讨论

3．3．1 LDH薄膜的表征分析

3．3．2 LDH薄膜疏水性能表征

3．4 小结

第四章 CuZnAl-LDH-La薄膜的耐腐蚀性能

4．1 前言

4．2 实验部分

4．2．1 实验材料与试剂

4．2．2 表征方法

4．3 结果与讨论

4．4 小结

第五章 结论

本论文的创新点

参考文献

致谢

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