导电高分子材料的腐蚀与缓蚀

　　华中科技大学 郭兴蓬、齐锴

　　报告人： 郭兴蓬

　　华中科技大学化学与化工学院教授、博士生导师、院长；中国腐蚀与防护学会副理事长。

　　主要研究领域为石油天然气开发与石化工业等环境下的材料腐蚀失效机理与防护技术、腐蚀电化学与监检测技术、缓蚀剂原理与应用、微系统腐蚀。近年来，主持承担了863项目、国家重大专项（子课题）、国家自然科学基金、国际合作研究项目十余项，主持承担了中石油、中石化和中海油等企业委托科研项目十余项。

郭兴蓬

       OUTLINE

　　研究背景

　　外部环境对PPy腐蚀行为的影响

　　极化电位对PPy腐蚀行为的影响

　　“缓蚀剂”对PPy腐蚀行为的影响

　　掺杂阴离子对PPy腐蚀行为的影响

　　1研究背景

　　导电高分子材料的特性及应用
 

　　EFC Working Party 19

#p#副标题#e#

      1外部环境对PPy腐蚀行为的影响

　　CV - 溶解氧的影响

　　CV - 温度的影响

　　CV - 电解质浓度的影响

　　Discussion

　　2极化电位对PPy腐蚀行为的影响

　　FTIR

　　1700 cm-1   ← C=O structure at β-C of pyrrole ring

　　3“缓蚀剂”对PPy腐蚀行为的影响

　　注：该部分的腐蚀溶液为0.1M NaOH.

#p#副标题#e#

　　还原性强弱：S2- >SO32- >I-

　　Discussion

　　4掺杂阴离子对PPy腐蚀行为的影响

　　注：腐蚀时间如无特别说明均为3h,腐蚀溶液如无特别说明均为1M NaOH+0.1M NaCl（pH=14）。

　　掺杂不同尺寸对阴离子聚吡咯膜腐蚀前后膜本体电阻的变化（单位： Ω·cm-2）

　　FTIR

　　XPS - N1s spectrum

　　不同聚吡咯膜降解过程结构变化示意图：

　　（a）新合成聚吡咯膜；

　　（b）掺杂小尺寸对阴离子聚吡咯膜处于碱性溶液中；

　　（c）掺杂大尺寸对阴离子聚吡咯膜处于碱性溶液中。

　　Conclusions

　　u溶解氧的存在和较高的环境温度会加剧聚吡咯的腐蚀，而高浓度的电解质对聚吡咯的腐蚀具有一定的缓蚀作用。

　　u保持聚吡咯膜处于一相对较负的电位下，可以有效地抑制其在碱性环境中的腐蚀。

　　u在碱性溶液中添加具有一定还原性的物质，能够对聚吡咯的腐蚀起到明显抑制作用。

　　聚吡咯膜中掺杂阴离子的尺寸越大，阴离子交换性越差，亲核的OH-难以与聚吡咯膜中的掺杂阴离子发生交换，聚吡咯的耐蚀性越好。