2-氨基-5-巰基-1，3，4-噻二唑在金屬表面組裝構(gòu)效關(guān)系的表面增強拉曼光譜和電化學研究.pdf

1、表面增強拉曼散射(Surface Enhanced Raman Scattering，SERS)光譜技術(shù)是一種高靈敏度的表面分析技術(shù)，被廣泛用于研究界面吸附作用方式、分子界面取向和吸附態(tài)變化。原位SERS技術(shù)是目前最常用的現(xiàn)場研究表面吸附和界面反應的譜學技術(shù)之一，把譜學方法與常規(guī)電化學方法相結(jié)合的譜學電化學是在分子水平上現(xiàn)場表征和研究電化學體系的新技術(shù)，它在研究電極表面吸附分子物種的取向和鍵接，鑒定參與電化學過程的分子物種等方面有突出優(yōu)

2、勢。自組裝單層(Self—assembled monolayers，SAMs)是通過分子與基底以及分子間的物理化學作用，自發(fā)構(gòu)成的一類熱力學穩(wěn)定、排列規(guī)則的單層膜，具有均勻一致，高密堆積和低缺陷等特點。交流阻抗是一種常用的電化學測試技術(shù)，該方法具有頻率范圍廣、對體系擾動小的特點，是一種敏感的檢測手段，是研究電極過程動力學、電極表面現(xiàn)象以及測定固體電解質(zhì)電導率的重要工具，現(xiàn)已廣泛用于電極表面修飾層的表征。 目前，SERS已被廣泛運

3、用于研究金屬以及金屬納米顆粒等基底的表面分子形貌、分子的排列和取向、單分子層薄膜的形成、成膜分子間的相互作用。SERS與SAMs和電化學技術(shù)聯(lián)用已經(jīng)被廣泛用于緩蝕劑吸附作用機理和性能等方面研究。 本文利用SERS技術(shù)研究金屬緩蝕劑AMT在金電極上的吸附行為。實驗發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過約24小時的自組裝能夠得到穩(wěn)定的AMT單分子層。在低濃度條件下形成的AMT—Au自組裝膜層以環(huán)和巰基上的兩個硫原子，環(huán)上的兩個氮原子和氨基上的氮原子以平躺的方式

4、作用于表面；在高濃度條件下形成的AMT—Au自組裝膜層最終以兩個硫原子和氨基上的氮原子以傾斜的方式吸附于電極表面。從原位在7.5×10-4 mol L-1條件下形成的AMT—Au自組裝膜層在開路電位下以環(huán)和巰基上的兩個硫原子和氨基上的氮原子以傾斜的方式吸附于表面，當電位變化至—0.4V時，分子完全直立作用于表面；隨著電位進一步的負移，AMT分子逐步以平躺的方式作用于表面；當外加電壓為-1.1V時，膜層完全脫附。 將SERS技術(shù)與

5、電化學交流阻抗和Tafel曲線方法聯(lián)用，研究不同pH條件下AMT在銀表面所形成組裝層緩蝕構(gòu)效關(guān)系。SERS發(fā)現(xiàn)，在pH1條件下形成的組裝層以以環(huán)和巰基上的兩個硫原子，環(huán)上的兩個氮原子和氨基上的氮原予以平躺的方式作用于表面；pH7條件下形成的組裝層以2個硫原子和2個氮原子，氨基遠離銀表面以傾斜的方式與銀表面作用；pH13條件下形成的AMT單分子層通過2個硫原子和氨基上的氮原子以較垂直的方式與銀表面作用。交流阻抗和極化曲線實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在p

6、H1條件下形成的AMT單分子膜層結(jié)構(gòu)具有最好的反腐蝕性能。 由于單一的AMT緩蝕劑在使用中同樣會遇到點腐蝕問題，本文利用混合自組裝技術(shù)在銀表面形成植酸鈉/AMT復合自組裝層，改善單一緩蝕劑的防腐效應。利用SERS對所形成的復合層進行表征；電化學交流阻抗和Tafel曲線發(fā)現(xiàn)，所形成的復合層比單一 AMT組裝層具有更好的緩蝕性能。 此外，本文還利用SERS和原位SERS對銀電極上N’—(4，6-二甲基嘧啶)—N—桂皮?；螂?/p>