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四丁基溴化铵溶液中铜的缓蚀研究

段锦梅  
【摘要】: 本文通过失重法,极化曲线,交流阻抗及扫描电镜/元素分析技术研究了17 wt. % (0.534 mol/L )四丁基溴化铵(TBAB)溶液中使用不同的缓蚀剂对铜的缓蚀情况。 (1)通过四种测试方法(失重法,极化曲线,交流阻抗,扫描电镜/元素分析技术)研究了在17 wt. % TBAB溶液中加入苯并三氮唑(BTA)对铜的缓蚀情况。结果表明BTA是有效的混合型缓蚀剂,对阳极和阴极反应同样具有抑制作用,缓蚀效率可达90%。其缓蚀效率随浓度的增加而增加(0.1到6g/L)。BTA在铜表面的吸附符合Langmuir吸附等温式。 (2)在17 wt. % TBAB溶液中加入不同浓度的Na 3 PO4 (0.1到6g/L),研究对铜的缓蚀情况。极化曲线与交流阻抗显示Na 3 PO4对铜有一定的缓蚀作用,原因可能是Na 3 PO4在较短时间内可以附着在铜的表面形成一层沉淀膜,但其附着力非常弱。失重法与扫描电镜/元素分析技术显示Na 3 PO4对铜没有缓蚀作用,反而加速铜的腐蚀,原因可能是在长时间内Na3PO4与铜发生了反应,沉淀膜被破坏,加速了铜的腐蚀。因此在TBAB溶液中不可以单独使用Na 3 PO4作为铜的缓蚀剂。 (3)在17 wt. %四丁基溴化铵溶液中,研究BTA与Na 3 PO4复配对铜的缓蚀情况,通过三种测试方法(失重法,极化曲线,交流阻抗,)确定复配的最佳缓蚀浓度及缓蚀效率。通过扫描电镜/元素分析技术观察铜的表面形貌变化。结果表明BTA与Na 3 PO4复配是铜的有效阳极型缓蚀剂,对阳极反应具有抑制作用,从而可以通过复配降低BTA的使用浓度。缓蚀效率可达90%以上。缓蚀机理可能是BTA分子与Cu 3 (PO4 )2在铜表面形成一层互补的致密的保护膜,有效地阻止了溴离子及氧的侵入。 (4)通过失重法,极化曲线法,交流阻抗法研究0.534 mol/L的溴化钠溶液中铜的腐蚀情况,结果表明铜在NaBr溶液中的腐蚀速率大于铜在TBAB溶液中的腐蚀速率,原因可能是四丁基铵根(C4H9)4 N+在该体系下对铜具有缓蚀作用。 (5)通过失重法,极化曲线法,交流阻抗法研究在NaBr溶液中加入不同浓度Na3PO4对铜的缓蚀情况,结果表明NaB3PO4对铜不具有缓蚀作用反而加速铜的腐蚀。原因可能是Na 3 PO4与铜形成的沉淀Cu 3 (PO4 )2 ,从而加速了铜的腐蚀。


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