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中性溶液中铁电化学腐蚀规律的扫描电化学显微镜研究

武素香  
【摘要】:扫描电化学显微技术(SECM)是一种具有高空间分辨度的现场电化学新技术。用扫描电化学显微镜研究腐蚀电化学体系,可获得用一般电化学方法及其他技术难以得到的重要信息。可用SECM在电化学现场测量腐蚀电极表面空间形貌、电化学不均一性、化学物种等,研究腐蚀电极的动态过程:扫描电化学显微镜还用来研究金属表面钝化膜的局部破坏、消长、局部腐蚀早期过程机理,在原位从微米或纳米空间分辨率上对腐蚀发生、发展机理进行深入的研究,使得腐蚀机理研究从整体平均的水平深入到微米或纳米空间分辨的水平。 本论文用扫描电化学显微镜,以铂为探针工作电极,高纯铁为基底工作电极,在中性溶液中研究铁腐蚀产物的浓度分布。在铁电极表面的做面扫描、线扫描、逼近曲线和循环伏安,其中面扫描、线扫描、逼近曲线研究溶液中的腐蚀产物的浓度分布。 本论文的主要工作如下: 1.不同条件下腐蚀产物的浓度分布 通过做面扫描、线扫描知道,当探针电位不同,基底开路时探针更易氧化溶液中铁溶解的Fe~(2+)离子。研究表明,在同样的条件下做面扫描实验时溶液浓度越高面扫描峰电流越大。 2.循环伏安结果分析 以铁为基底,分别在含和不含碘化钾的中性溶液中做循环伏安,实验结果表明,在含有碘化钾的中性溶液中的碘离子在探针上发生氧化反应。 3.不同基底上的面扫描 比较不同基底上的实验结果,可知在相同的溶液中,以铁为基底的面扫描峰为凸峰,而以金为基底的面扫描无峰。说明铁为基底的面扫描凸峰是溶液中的氧化态碘离子与腐蚀溶解的Fe~(2+)离子反应,通过面扫描峰电流可以定性确定溶液中的腐蚀产物的浓度分布。 4.铁基底的腐蚀产物浓度分布 分别改变基底在溶液中的浸泡时间、基底与探针之间的距离及基底电作面扫描及线扫描,研究不同的实验条件下,溶液中铁溶解的腐蚀产物的


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