導電高分子材料的腐蝕與緩蝕

　　華中科技大學 郭興蓬、齊鍇

　　報告人： 郭興蓬

　　華中科技大學化學與化工學院教授、博士生導師、院長；中國腐蝕與防護學會副理事長。

　　主要研究領域為石油天然氣開發與石化工業等環境下的材料腐蝕失效機理與防護技術、腐蝕電化學與監檢測技術、緩蝕劑原理與應用、微系統腐蝕。近年來，主持承擔了863項目、國家重大專項（子課題）、國家自然科學基金、國際合作研究項目十余項，主持承擔了中石油、中石化和中海油等企業委托科研項目十余項。

郭興蓬

       OUTLINE

　　研究背景

　　外部環境對PPy腐蝕行為的影響

　　極化電位對PPy腐蝕行為的影響

　　“緩蝕劑”對PPy腐蝕行為的影響

　　摻雜陰離子對PPy腐蝕行為的影響

　　1研究背景

　　導電高分子材料的特性及應用
 

　　EFC Working Party 19

#p#副標題#e#

      1外部環境對PPy腐蝕行為的影響

　　CV - 溶解氧的影響

　　CV - 溫度的影響

　　CV - 電解質濃度的影響

　　Discussion

　　2極化電位對PPy腐蝕行為的影響

　　FTIR

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

　　3“緩蝕劑”對PPy腐蝕行為的影響

　　注：該部分的腐蝕溶液為0.1M NaOH.

#p#副標題#e#

　　還原性強弱：S2- >SO32- >I-

　　Discussion

　　4摻雜陰離子對PPy腐蝕行為的影響

　　注：腐蝕時間如無特別說明均為3h,腐蝕溶液如無特別說明均為1M NaOH+0.1M NaCl（pH=14）。

　　摻雜不同尺寸對陰離子聚吡咯膜腐蝕前后膜本體電阻的變化（單位： Ω·cm-2）

　　FTIR

　　XPS - N1s spectrum

　　不同聚吡咯膜降解過程結構變化示意圖：

　　（a）新合成聚吡咯膜；

　　（b）摻雜小尺寸對陰離子聚吡咯膜處于堿性溶液中；

　　（c）摻雜大尺寸對陰離子聚吡咯膜處于堿性溶液中。

　　Conclusions

　　u溶解氧的存在和較高的環境溫度會加劇聚吡咯的腐蝕，而高濃度的電解質對聚吡咯的腐蝕具有一定的緩蝕作用。

　　u保持聚吡咯膜處于一相對較負的電位下，可以有效地抑制其在堿性環境中的腐蝕。

　　u在堿性溶液中添加具有一定還原性的物質，能夠對聚吡咯的腐蝕起到明顯抑制作用。

　　聚吡咯膜中摻雜陰離子的尺寸越大，陰離子交換性越差，親核的OH-難以與聚吡咯膜中的摻雜陰離子發生交換，聚吡咯的耐蝕性越好。