溶剂对导电聚吡咯防腐蚀性能的影响

关键词：聚吡咯；不锈钢；防腐蚀；电导率

中图分类号ด：TG178 文献标识码：A

1实验

2结果与讨论

2.1循环伏安曲线

2.2PPy膜的电导率

在PPy的聚合过程中，有荷正电的中间产物产生，这种荷正电的中间产物必然会受到溶剂分子的“攻击”，其“攻击”的强弱取决于溶剂的给电子性质.给电子性的大小用给电子数DN （Donor Number）值衡量.水和乙腈的DN值分别为75.3 kJ和59.0 kJ＼[6＼].在水和乙腈中制备的PPy膜的电导率分别为0.16 S/cm和1.09 S/cm.水的DN值比乙腈的大，在水中制备的PPy膜的电导率比在乙腈中制备的小.

2.3PPy膜的形貌

图2是PPy膜的扫描电子显微照片.在水中和乙腈中制备的PPy膜的表面形貌相似，都是由球状☁粒子堆™积组成.但由于在水中吡咯聚合电流密度大，PPy生成速度快，使PPy膜的结节较多.

2.4极化曲线

随着浸泡时间延长，PPy膜的脱掺杂反应不断进行，不锈钢表面的钝化层不断增厚，钝化层电阻Ro逐渐增加，使得SS/PPy界面的电荷转移变得更难，界面电荷转移电阻增加.当PPy还原时，ClO4-从PPy膜中脱出，使PPy膜电阻Rf也增加.由于Rf和Ro值增加，可以明确区分✡，SS/PPy电极的总阻抗主要由三部分组成，SS/PPy界面电化学反应电阻Rct，SS/PPy膜界面的双电层电容Cd，PPy的膜电阻Rf，膜电容Cf和Warbury阻抗，不锈钢表面的钝化层电阻Ro及其电容Co.其等效电路如图5的模型2，按照该等效电路拟合的数据见表3和表4.

表2 根据等效电路

（1）拟合的SS/PPy浸1h的阻抗参数

Tab.2 The EIS parameters of SS/PPy based on equivalent circuit

（1） for 1 h

溶剂

Pt/PPy的阻♋抗谱在整个实验时间内几乎不随浸泡时间增加而发生变化，SS/PPy的Rct在60 d内则随时间增加而增加.这是由于Pt表面与PPy不发生电化学反应，而不锈钢表面被PPy氧化，钝化层随时间增加而增厚.Tallman D E在研究铝合金/聚苯胺在0.35%（NH4）2SO4+0.05%NaCl中的阻抗谱时，也发现Rct随浸泡时间的增加而增加[11].

2.6 讨论

3结论

乙腈的给电子性比水的小，在乙腈中制备的PPy膜的电导率比在水中制备的PPy膜的大.

在水中和乙腈中制备的PPy膜的表面形貌相似，都为球状粒子，但水中制备的PPy膜的结节较多.

在H2SO4溶液中，不锈钢的的自腐蚀电流密度为3 580 μA cm-2 ，SS/PPy（H2O）的为40 μA cm-2，SS/PPy（ACN）的为9 μA cm-2.

SS/PPy（ACN）的电荷转移电阻比SS/PPy（H2O）的大，且PPy（ACN）膜对不锈钢的保护时间较PPy（H2O）的长.PPy（ACN）对不锈钢的保护效果最好.