2022-KJ(Z)-2-001金属表面点击组装膜的缓蚀性能及调控机制研究

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2022-KJ(Z)-2-001金属表面点击组装膜的缓蚀性能及调控机制研究

日期：2023年01月15日来源：中国腐蚀与防护学会分享：

获奖项目编号：	2022-KJ(Z)-2-001
获奖项目名称：	金属表面点击组装膜的缓蚀性能及调控机制研究
第一完成单位：	上海电力大学
项目联系人：	张大全
联系人电话：	13371895945
联系人邮箱：	zhangdaquan@shiep.edu.cn
项目简介：
本项目依据电力能源领域铜、铝等导电、导热材料防腐蚀控制的重大需求，通过点击化学反应，在金属表面上组装三唑类缓蚀组装膜，采用电化学测量、光谱分析法，考察了缓蚀组装膜的作用特点和缓蚀性能。在此基础上，通过共价键合的层层组装技术，结合叠氮-炔环加成的点击化学反应，在金属表面构筑三唑类多层膜，对点击组装过程中缓蚀剂分子聚集和协同组装规律进行研究，揭示了点击组装缓蚀膜性能调控的原理和方法。研究成果对实现铜、铝等材料的高效防腐蚀控制具有重要的指导意义。主要贡献如下：（1）通过三唑缓蚀剂聚合度调控研究，提出了三唑缓蚀膜的反馈键作用机制，丰富了缓蚀作用过程中的成键理论。基于点击化学原理，创造了“点击组装”概念，在铜表面原位制备了三唑缓蚀功能膜，提高了其对铜表面的保护效果，解决了传统三唑类缓蚀剂用量大和污染等问题，并揭示了点击组装方法对表面耐蚀特性影响机制；通过点击组装方法的优化，促进表面催化活性物种的生成；借助于点击化学简单而高效的成键模式，提高三唑缓蚀膜的致密性和完整性，从而为铜、铝等材料的耐蚀性表面处理新技术开发奠定了理论基础。（2）针对金属表面智能缓蚀技术开发的难题，首次利用铜表面腐蚀产生Cu(I)的中间产物，基于点击化学反应路径高效的定位效应，直接在腐蚀区域原位生成三唑类缓蚀膜，考察了“自修复型缓蚀作用”机制，为本征型智能防腐蚀设计提供了新策略。（3）针对一价铜离子Cu(I)容易发生歧化反应的难题，通过巯基稳定Cu(I)，对巯基乙酸钠（STG）对点击组装在铜表面的三唑膜的缓蚀增效作用进行表征。通过紫外光激发点击反应，高效地合成点击组装缓蚀膜，扩大了点击组装的应用范围。同时考察了点击组装膜的荧光性能，为金属表面点击组装缓蚀膜性能检测技术开发提供了理论基础。研究结果已经得到国内外同行的认可和引用。发表15篇核心论文，被国内外同行他引635次，单篇最高他引240次。