瓦拉納西印度理工學院(BHU)的研究人員已經(jīng)開發(fā)出一種新方法,有望以經(jīng)濟有效的方式保護銅(銅是最流行的商業(yè)金屬之一)免受腐蝕。
多年來,科學家已經(jīng)開發(fā)出多種技術(shù)來解決銅的腐蝕問題。然而,它們昂貴或高度復雜,或者在酸性介質(zhì)中不能提供完全的保護。新方法有望克服這些問題。
研究人員使用一種稱為“浮膜轉(zhuǎn)移法”的技術(shù)來獲得有機材料方酸鋅的超薄膜,并將其作為層轉(zhuǎn)移到銅制品上。使用電化學技術(shù)以及表面表征技術(shù),在鹽酸鹽存在下測試了防腐活性。測試表明,僅一層方酸就可達到近40%的腐蝕防護,而四層方酸鋅可達到98%的腐蝕防護。
有幾種保護銅免受腐蝕的方法,但是方酸有一個有趣的化學結(jié)構(gòu)。它在一端具有疏水性官能團,在另一端具有親水性官能團,并且兩者在中間連接至正方形單元。這有助于將其溶解在疏水和親水溶劑中,并使其以薄膜形式被拉出。由于金屬表面是親水性的,因此如果在其上涂覆方酸鋅,其親水性末端會與金屬表面相互作用,并且疏水性末端會在空氣中掛出,從而排斥腐蝕性分子。
在他們的實驗中,研究人員用一個蒸餾水填充了高度高達其高度四分之三的蒸餾水,并用小條無絨毛的薄紙清潔了上部水面,以確保沒有污染。一滴氯仿中的方酸溶液在水表面上釋放。在幾秒鐘內(nèi)在空氣-水界面處形成藍色的圓形浮膜。然后將膜小心地舉到銅帶上,并用蒸餾水流輕輕洗滌,然后真空干燥。研究人員保持一層又一層的沉積,并在添加完每一層后測試了該層的防腐性能。
團隊負責人拉吉夫·普拉卡什(Rajiv Prakash)教授在接受《印度科學連線》采訪時說:“盡管我們在工作中使用了方酸,但我們也可以使用通過浮動膜轉(zhuǎn)移法涂覆的許多其他廉價材料來預防腐蝕。”