利用原子力显微镜阐明缓蚀剂的作用机理
原子力显微镜（AFM）技术主要是利用安装在微悬臂上的一个很小的探针与试样表面相互作用，通过探针与被测样品之间微弱的相互作用力来呈现样品的表面特性。AFM受工作环境限制较少，可以在真空、气相、液相等环境下操作。在电化学领域，AFM被应用于研究界面结构、界面动态学和化学材料及结构，如观察和研究单晶、多晶局部表面结构，表面缺陷和表面重构，表面吸附物种的形态和结构，金属电极的氧化还原过程，金属或半导体的表面腐蚀过程，有机分子的电聚合及电极表面上的沉积等。
目前原子力显微镜的原位形貌测量功能常用来比较缓蚀剂加入前后样品表面腐蚀形貌的变化，进而考察缓蚀剂的性能及推测缓蚀剂的缓蚀机理。屈钧娥等结合电化学方法，利用AFM研究表明探针刮擦可以加速Cu-Ni合金在盐水中的腐蚀溶解，而加入Na2CrO4后可以在一定程度上抑制探针刮擦带来的加速溶解，其抑制效果是由于其强氧化性修复被破坏的氧化膜以及生成含铬元素的氧化膜使表面硬度增加；而十二胺通过在合金表面形成的单分子层吸附膜起到缓蚀作用，十二胺浓度越大，吸附膜越致密，缓蚀率越高，力曲线上测得的黏附力值也越大。Bertrand等在室温下，利用原位的电化学原子力显微镜技术分别对硫酸溶液和硫酸钠溶液中动电位极化条件下铜电极的腐蚀进行了研究。N. Muthukumar等研究氨基蒽醌衍生物对碳钢在原油污水中的缓蚀作用，通过比较碳钢浸泡在空白溶液及浸泡在含有氨基蒽醌衍生物后表面原子力形貌图，发现在含有氨基蒽醌衍生物的溶液浸泡后，碳钢表面有一层较薄的覆盖膜出现，同时膜上还存在一些颗粒，这些颗粒被证明是多个氨基蒽醌衍生物分子组成的。张大全等研究证实，作为一种气相缓蚀剂，尿-氨可以在低碳钢表面形成自组装膜而对低碳钢起到缓蚀作用，原子力显微镜研究发现，空白低碳钢表面粗糙度较低，当低碳钢暴露在尿-氨中2h后，由于碳钢仅部分表面形成自组装膜，因而粗糙度上升，而暴露48h后，整个碳钢表面上形成了完整的自组装膜，导致表面粗糙度下降。
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2013年8月23日
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