貽貝足絲蛋白與二氧化鈦納米顆粒對(duì)鋅和鍍鋅鋼緩蝕效應(yīng)的研究.pdf

1、減緩金屬及其合金的腐蝕是人類長期以來為之努力的世界性問題。添加緩蝕劑是減緩金屬腐蝕最有效的方法之一。但傳統(tǒng)的緩蝕劑常因?qū)Νh(huán)境和人體有害而被禁止或限制使用，因此亟需發(fā)展無毒、環(huán)境友好的緩蝕劑。
　　貽貝蛋白(MAP)是從海洋中的貽貝類生物提取的，是一種“綠色”、安全的天然緩蝕劑，具有減緩腐蝕速率和長期保護(hù)金屬的功能。然而在鋅與鍍鋅鋼表面制備蛋白膜層時(shí)，腐蝕產(chǎn)物的堆積以及鋅的高溶解性限制了其應(yīng)用，為此，本文在鋅和鍍鋅鋼表面成功制備了一

2、種含有貽貝蛋白Mefp-1與納米二氧化鈦的新復(fù)合膜層，可有效防護(hù)鋅的腐蝕。
　　鋅金屬發(fā)生腐蝕產(chǎn)生的腐蝕產(chǎn)物由于其體積變化不大可成為阻擋層來減緩進(jìn)一步腐蝕。鐵表面鍍鋅不僅可對(duì)鐵基底起到阻擋層作用，還能作為一種犧牲陽極的作用保護(hù)鋼鐵基底金屬，使鋼鐵免遭腐蝕。電化學(xué)方法經(jīng)常用于研究鋅金屬與鍍鋅鋼的腐蝕過程。電化學(xué)阻抗(EIS)已被證明是一種研究金屬腐蝕過程以及緩釋性能的強(qiáng)有力方法，本文采用EIS研究了所制備的Mefp-1膜層在不同條件

3、下對(duì)鋅金屬與鍍鋅鋼腐蝕過程和緩釋性能的影響。結(jié)果表明:納米TiO2和Mefp-1復(fù)合膜層作為腐蝕防護(hù)層，可提高膜層阻抗，增強(qiáng)長時(shí)間浸泡的腐蝕保護(hù)效果。動(dòng)電位極化曲線測(cè)量結(jié)果表明了蛋白膜層可使鋅金屬及其合金開路電位(OCP)正移，降低腐蝕活性，增強(qiáng)耐腐蝕防性，雖然涂覆納米TiO2和Mefp-1復(fù)合膜層的鋅合金開始的電位稍有負(fù)移，但隨后發(fā)生正移并保持穩(wěn)定。
　　由于純鋅過于活潑，容易腐蝕，我們采用TiCl4溶液先在其表面制備了一層很薄

4、的納米TiO2薄膜，而后制備Mefp-1膜層。紅外反射吸收光譜(IRAS)測(cè)量結(jié)果表明，蛋白膜層成功沉積在純鋅金屬表面。通過掃描電鏡(SEM)對(duì)電化學(xué)測(cè)試前后樣品的表面形貌進(jìn)行表征，結(jié)果表明，TiO2納米顆粒可沉積在鋅的表面，形成致密膜層。經(jīng)過電化學(xué)測(cè)試發(fā)現(xiàn)，空白樣品發(fā)生了嚴(yán)重的腐蝕，而處理樣品則表現(xiàn)出良好的形貌，表明了復(fù)合膜層提供了有效的保護(hù)效果。
　　本文初步結(jié)果表明，采用納米TiO2薄膜作為第一層阻擋層，蛋白膜層作為第二層防