荧光标记铜材料在模拟冷却水中的耐蚀性能研究

doi:10.11894/iwt.2019-0540

摘要/Abstract

摘要：

通过点击组装技术在铜表面原位组装形成一种三氮唑（TTC）缓蚀膜，并对其性能进行表征。结果表明，该组装膜对模拟工业冷却水体系中的铜有优异的缓蚀性能，同时具有良好的荧光特性。随着腐蚀时间的延长，铜表面膜遭到破坏，其缓蚀性能和荧光强度呈逐步下降趋势。通过二次组装预膜可对已破裂的缓蚀膜进行修复，恢复其保护作用和荧光特性。点击组装膜的缓蚀性能和荧光性能具有相同的变化规律，两者具有一定的相关性，可用荧光分析方法对铜换热器管表面缓蚀膜的保护性能进行评价，从而为工业循环冷却水体系水处理缓蚀组装膜的实时监测和系统二次预膜提供基础。

关键词: 铜, 荧光, 缓蚀, 点击组装, 模拟冷却水

Abstract:

A triazole(1-(p-tolylthio)-1H-1, 2, 3-triazole-4-carboxylic acid, TTC) film is formed on the Cu surface via in-situ click-assembling technique, and its performance is analyzed. The results show that the click-assembling film exhibits superior inhibition performance for copper in simulated industrial cooling water system. Meanwhile, it also has good fluorescence emission. With the extension of corrosion time, its inhibition and fluorescence performances gradually decline, owing to the film damage on the copper surface. The damaged film can be repaired by re-assembling TTC film on the copper surface. The inhibition and fluorescence performances of the click-assembling film show a similar variation tendency. A correlation exists between the inhibition and fluorescence performances. The protective performance of the assembled film on the copper heat-exchanger can be evaluated via the fluorescence analysis. It provides a basis for real-time monitoring of the assembled inhibition film and the film reassembly in the industrial cooling water system.

Key words: copper, fluorescence, inhibition, click-assembling, simulated cooling water

中图分类号:

X703
TQ025

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https://www.iwt.cn/CN/Y2020/V40/I4/28

图/表 8

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项目	质量损失Δm/g		腐蚀速率v/（mg·cm^-2·d^-1）		缓蚀率/%
项目	空白组（Cu）	组装组（Cu_PA+TA）	空白组（Cu）	组装组（Cu_PA+TA）	缓蚀率/%
1 d	0.008 3	0.000 23	0.296 40	0.008 2	97.2
2 d	0.015 9	0.000 34	0.271 40	0.003 9	98.6
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10 d	0.053 9	0.004 07	0.107 1	0.023 9	77.7
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13 d	0.062 0	0.006 27	0.085 7	0.027 9	67.4
14 d	0.064 9	0.007 17	0.103 6	0.032 1	69.0
14 d平均值	0.004 6	0.000 51	0.166 0	0.018 3	87.7
二次组装（15 d）	0.067 1	0.007 63	0.078 5	0.016 4	79.1

项目	质量损失Δm/g		腐蚀速率v/（mg·cm^-2·d^-1）		缓蚀率/%
项目	空白组（Cu）	组装组（Cu_PA+TA）	空白组（Cu）	组装组（Cu_PA+TA）	缓蚀率/%
1 d	0.008 3	0.000 23	0.296 40	0.008 2	97.2
2 d	0.015 9	0.000 34	0.271 40	0.003 9	98.6
3 d	0.022 5	0.000 56	0.235 70	0.007 9	96.6
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12 d	0.059 6	0.005 49	0.107 1	0.026 4	75.4
13 d	0.062 0	0.006 27	0.085 7	0.027 9	67.4
14 d	0.064 9	0.007 17	0.103 6	0.032 1	69.0
14 d平均值	0.004 6	0.000 51	0.166 0	0.018 3	87.7
二次组装（15 d）	0.067 1	0.007 63	0.078 5	0.016 4	79.1

电极	R_s/（Ω·cm^-2）	Q_sam		R_sam/（Ω·cm^-2）	Q_dl		R_ct/（Ω·cm^-2）	R_p/（Ω·cm^-2）	W/（S·s^0.5·cm^-2）	η_R/%
电极	R_s/（Ω·cm^-2）	Y₀/（μS·sⁿ·cm^-2）	n₁	R_sam/（Ω·cm^-2）	Y₀/（μS·sⁿ·cm^-2）	n₂	R_ct/（Ω·cm^-2）	R_p/（Ω·cm^-2）	W/（S·s^0.5·cm^-2）	η_R/%
Cu	40.5	—	—	—	88.5	0.79	6 690	6 690	0.005 6	—
1 d Cu_PA+TA	46.4	17.3	0.88	27 320	38.4	0.49	54 210	81 530	—	91.8
2 d Cu_PA+TA	46.4	16.7	0.87	30 080	36.5	0.53	57 210	87 290	—	92.3
3 d Cu_PA+TA	84.2	16.3	0.86	27 860	36.0	0.54	55 140	83 000	—	91.9
4 d Cu_PA+TA	46.2	18.8	0.88	36 550	65.7	0.59	43 520	80 070	—	91.6
5 d Cu_PA+TA	44.5	18.0	0.88	30 250	46.8	0.52	48 780	79 030	—	91.5
6 d Cu_PA+TA	45.8	23.8	0.86	27 680	95.6	0.60	31 760	59 440	—	88.7
7 d Cu_PA+TA	42.5	25.8	0.86	20 690	119.7	0.63	25 910	46 600	—	85.6
8 d Cu_PA+TA	42.8	30.5	0.85	17 710	156.7	0.68	21 060	38 770	—	82.7
9 d Cu_PA+TA	36.5	45.2	0.84	10 381	142.4	54.4	20 490	30 871	—	78.3
10 d Cu_PA+TA	41.1	35.9	0.85	10 760	156.2	0.65	17 790	28 550	—	76.6
11 d Cu_PA+TA	40.8	42.8	0.85	8 600	154.6	0.62	19 380	27 980	—	76.1
12 d Cu_PA+TA	38.4	46.6	0.85	7 800	157.4	0.61	18 730	26 530	0.001 8	74.8
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二次组装（15 d Cu_PA+TA）	34.2	61.5	0.83	9 767	204	0.62	19 550	29 317		77.2

电极	R_s/（Ω·cm^-2）	Q_sam		R_sam/（Ω·cm^-2）	Q_dl		R_ct/（Ω·cm^-2）	R_p/（Ω·cm^-2）	W/（S·s^0.5·cm^-2）	η_R/%
电极	R_s/（Ω·cm^-2）	Y₀/（μS·sⁿ·cm^-2）	n₁	R_sam/（Ω·cm^-2）	Y₀/（μS·sⁿ·cm^-2）	n₂	R_ct/（Ω·cm^-2）	R_p/（Ω·cm^-2）	W/（S·s^0.5·cm^-2）	η_R/%
Cu	40.5	—	—	—	88.5	0.79	6 690	6 690	0.005 6	—
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二次组装（15 d Cu_PA+TA）	34.2	61.5	0.83	9 767	204	0.62	19 550	29 317		77.2

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