溶剂对导电聚吡咯防腐蚀性能的影响李国希,高桂红,汤小辉,孙涛,谢香伦,曾静(湖南大学化学化工学院,湖南长沙)摘要：采用循环伏安法在吡咯和NaClO4的乙腈溶液中或水溶液中在不锈钢表面制备了聚吡咯(PPy)膜.用扫描电子显微镜观察PPy膜的表面形貌,用1mol/LH2SO4溶液中的动电位极化曲线和电化学阻抗谱研究PPy膜对不锈钢的防腐蚀性能.结果表明,两种PPy膜都是由球状粒子组成,但在水溶液中制备的PPy膜结节较多.有PPy膜保护的不锈钢的自腐蚀电位比不锈钢的显著正移,自腐蚀电流密度从不锈钢的3580μA/cm2下降到40μA/cm2(水溶液)和9μA/cm2(乙腈溶液).乙腈中制备的PPy的界面电荷转移电阻总大于水中制备的PPy的界面电荷转移电阻.在乙腈中制备的PPy膜对不锈钢有较好的抗腐蚀性能.这是由于溶剂乙腈的亲核性较水小,与中间聚合体的作用小,终止链反应较难,使得PPy聚合链共轭度长、结构缺陷少.关键词：聚吡咯；不锈钢；防腐蚀；导电高分子：O646文献标识码：AEffectofSolventsOnAnticorrosionofConductingPolypyrroleLIGuoXi*,GAOGuiHong,TANGXiaoHui,SUNTao,XIEXiangLun,ZENG激ng(CollegeofChemistryandChemicalEngineering,HunanUniv,Changsha)Abstract:ThePolypyrrole(PPy)filmwassynthesizedinpyrroleandNaClO4aqueoussolutionsoracetonitrilesolutionsonstainlesssteelbycyclicvoltammetry.ThesurfacemorphologyofPPywasobservedbySEM,anditsanticorrosionpropertywasinvestigatedbypotentiodynamicpolarizationcurvesin1mol/LH2SO4.Asitturnedout,ithasmoreSphericalPs'irregularstackingformedlumpofbreastglandthatpreparatedinaqueouselectrolyte.ThePPyfilmshiftthecorrosionpotentialofstainlesssteelvisibletopositivedirection,anddecreasethecorrosioncurrentdensityfrom3580μA/cm2to40μA/cm2and9μA/cm2.TheimpedanceofinterfacialchargetransferofPPymadeinacetonitrilesolutionsisalwa作者简介:李国希(1956-),湖南娄底人,湖南大学博士生导师通讯联系人:李国希.Tel：(0),E-mail:liguoxi@hnu.eduysgreaterthantheother.ThegoodcorrosionresistanceofPPyfilmpolymerizatedinacetonitrilesolutionsmaybeduetotheeffectofsolventsonpolymerizationprocess.TheNucleophilicityofacetonitrileissmallerthanwaterthateffectlittleonmiddlepolymeranddifficulttoendthechainreactions.Itismadetheconjugacy-lengthsandhavelittlestructuredefect.Keywords:Polypyrrole;stainlesssteel;anticorrosion;conductingpolymers在电化学制备聚吡咯(PPy)时,吡咯先氧化成阳离子自由基,再由阳离子自由基发生偶合,形成PPy[1,2].溶剂的亲核性质对吡咯聚合有很大影响.溶剂的亲核性越大,溶剂分子与聚合过程中产生的带正电荷的中间产物的作用越强烈,导致PPy膜的导电性和力学强度越低[3],吡咯的聚合电位约为0.7V(vs.SCE),有机溶剂和水都可以用于吡咯电化学聚合.有机溶剂具有本身不参加反应、吡咯的溶解度高、对基体金属的腐蚀性小和电化学窗口宽等优点.常用的有机溶剂有乙腈和1,2-丙二醇碳酸酯,支持电解质可采用NaClO4、NaBF4和R4NClO4.关于在水溶液中制备PPy及其对金属防腐蚀性的研究比较多,在有机溶液中制备PPy的研究比较少.本文采用循环伏安法在NaClO4的乙腈溶液中和水溶液中制备PPy膜,研究溶剂性质对PPy防止不锈钢腐蚀性能的影响.1实验采用循环伏安法在304不锈钢(SS,1cm2)表面制备PPy膜,辅助电极为大面积铂片,参比电极为饱和甘汞电极(SCE).水溶液中循环伏安电位扫描范围为0~0.8V,电位扫描速度为0.05V/s,聚合电量为0.8C.由于吡咯在乙腈溶液中在这个电位范围的聚合速度比较小,电位扫描范围改为0~0.9V.在0.1mol/L吡咯+0.2mol/LNaClO4的水溶液中制备的PPy标记为PPy(H2O),在0.1mol/L吡咯+0.2mol/LNaClO4的乙腈溶液中制备的PPy标记为PPy(ACN).不锈钢表面用1~5号金相砂纸逐级打磨至镜面光亮后,依次用酒精和二次蒸馏水清洗.吡咯经蒸馏提纯后使用.采用JSM-6700F扫描电子显微镜(SEM)观察PPy膜的形貌,用动电位极化曲线和电化学阻抗谱(EIS)测量PPy膜对不锈钢在1mol/LH2SO4溶液中的防腐蚀性能.动电位扫描速度为0.0...