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腐蚀与电沉积过程中表面活性剂的研究

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非离子表面活性剂测定方法的研究进展

非离子表面活性剂测定方法的研究进展

Ｃ ｏ ｍ ａ ｎ Ｓ ｉ ｎ Ｙ ａ ｎ ｚ Ｃ ｈ ｉ ２ ２ ５ ｏ ｅ ｃ， ｈ ｏ ｕ ０ ０ ９， ｎ ａ） ｐ ｙ ｇ ｐ
：Ａ Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｅ ｗ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｃ ｅ ｎ ｔ ａ ｄ ｖ ａ ｎ ｃ ｅ ｓ ｏ ｆ ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｅ ｓ ｏ ｎ ｍ ｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｓ ｆ ｏ ｒ ｄ ｅ ｔ ｅ ｒ ｍ ｉ ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｎ ｏ ｎ ｉ ｏ ｎ ｉ ｃ ｓ ｕ ｒ ｆ ａ ｃ ｔ ａ ｎ ｔ ｓ ｒ ｅ ｖ
。该类物质亲水亲油性（ 界胶束浓 度 （ ＣＭＣ） ＨＬ Ｂ 。 非离子表面活性剂稳定性高 ， 不易受强电解质 、 酸或碱的影响 ， 具 有 良 好 的 分 散、 乳 化、 起 泡、 润 湿、 增溶和杀菌等特点 。 １． ３ 非离子表面活性剂的应用 非离子表面活 性 剂 在 洗 涤 剂 、 消毒剂上的应用 发展较快 ， 另外在 煤 浮 选 、 颜 料 表 面 处 理、 废水处理 等方面也起到了巨大作用 。 因化学物质能 腐 蚀 金 属 管 道 ， 故金属管道具有 一定的寿命 。 试验 发 现 ， 在盐酸酸洗缓蚀剂中加入 表面活性剂可以有效减少盐酸对管道的腐蚀 。 非离 子表面活性剂已被证实具有较好的抑制金属腐蚀的
２ １］ 。目 极性对表 面 活 性 剂 的 分 离 能 提 供 重 要 信 息 ［ ２ ２］ ２ ３］ 、 、 高分子树脂 ［ 前， 常用的吸附剂有石墨化炭黑 ［ ２ ４］ 烷基键合 硅 胶 ［ 等。 由 于 非 离 子 表 面 活 性 剂 大 多
子表面活性剂加入 到 盐 酸 溶 液 中 保 护 碳 钢 管 ， 结果 发现即使在很低的 非 离 子 表 面 活 性 剂 浓 度 下 ， 缓蚀 效果也很好 。 由于非离子表面活性剂耐盐 、 耐硬水能力强 ， 因 此在油田开采 、 原 油 集 输、 稠 油 降 粘、 注水等工艺过 程中应用 广 泛 。 非 离 子 表 面 活 性 剂 常 被 用 作 乳 化 剂、 润湿剂 、 驱油剂 、 消泡剂 、 破乳剂 、 分散剂 、 控泡剂 和抑制剂等 。

表面活性剂在电分析化学中的应用

表面活性剂在电分析化学中的应用

目录摘要 (1)关键词 (1)Abstract (1)Key words (1)引言 (1)1表面活性剂的分类 (1)1.1阳离子表面活性剂 (1)1.2阴离子表面活性剂 (2)1.3非离子表面活性剂 (2)1.4两性离子型表面活性剂 (3)2 表面活性剂在电化学分析中的应用 (3)2.1极谱伏安分析 (3)2.1.1阳离子表面活性剂 (3)2.1.2阴离子表面活性剂 (4)2.1.3非离子及两性离子型表面活性剂 (4)2.2 离子选择电极 (4)2.3 化学修饰电极 (4)3 讨论 (5)4 结语 (5)参考文献 (5)致谢 (6)表面活性剂在电分析化学中的应用化学工程与工艺专业学生杨培指导教师王学亮摘要：本文介绍了四种（阳离子、阴离子、非离子、两性型）表面活性剂的基本特征，并讨论了表面活性剂在极谱分析、离子选择性电极和化学修饰电极等方面的应用。

最后对表面活性剂在极谱伏安分析中的增敏、增稳及分辨等作用机理进行总结。

关键词：表面活性剂；电分析化学；应用Surfactants in electroanalytical chemistryStudent majoring in Chemical Engineering and Technology Yang PeiTutor Xueliang WangAbstract：This paper introduces the basic characteristics of four kinds (cation, anionic, nonionic, amphoteric)of surfactants, and discussed the introduced in surfactant on predicating analysis, ion selective electrode and chemically modified electrodes. At last summarized the mechanism about surfactants in radiosensitizing stable augment and distinguish in predicating voltammetric analysis.Key words:Surfactant; Eectroanalytical chemistry; Application享有“工业味精,界面的灵丹妙药”美称的表面活性剂在分析化学的各个领域得到了广泛的应用。

表面活性剂对电沉积Ni-AlN纳米复合镀层的影响

表面活性剂对电沉积Ni-AlN纳米复合镀层的影响

表面活性剂对电沉积Ni-AlN纳米复合镀层的影响李秀伟;李健奇;张静【摘要】采用脉冲电沉积技术制备Ni-AlN纳米复合镀层,分析表面活性剂聚乙烯醇和十六烷基三甲溴化铵对纳米复合镀层的微粒含量及其耐磨性的影响.并利用扫描电镜对复合镀层的表面形貌进行观察.结果表明,表面活性剂的不同种类和浓度对制备的Ni-AlN纳米复合镀层的影响较大;相对于单独使用一种表面活性剂获取的镀层,利用阳离子和非离子表面活性剂的组合配置获取的复合镀层性能更优异.【期刊名称】《炼油与化工》【年(卷),期】2018(029)004【总页数】3页(P11-13)【关键词】表面活性剂;电沉积;Ni-AlN;纳米复合镀层【作者】李秀伟;李健奇;张静【作者单位】中国石油大庆石化公司,黑龙江大庆163714;中国石油大庆石化公司机械厂,黑龙江大庆163714;中国石油大庆石化公司机械厂,黑龙江大庆163714【正文语种】中文【中图分类】TG174随着工业的发展，对金属材料的性能要求日益增高，复合镀层技术能有效地提高金属的硬度、耐磨性、耐蚀性等性能。

因此，金属材料复合镀层的研究成为国内外学者们关注的热点［1］。

复合镀层技术是通过搅拌的方式使在镀液中的不溶性纳米颗粒（如Si3N4、TiN、AlN等）均匀散开，然后利用电沉积、化学沉积或喷射沉积的方式，实现纳米颗粒与基质金属的共同沉积，从而制备出性能优异的纳米复合镀层。

脉冲电沉积制备Ni-AlN纳米复合镀层的主要影响因素有：纳米AlN的浓度、平均电流密度、表面活性剂、搅拌方式及镀液温度等。

在电沉积过程中，各种离子表面活性剂不仅对纳米颗粒起着润湿、乳化、分散等作用，而且携带不同的电荷大大地影响了金属基质和纳米颗粒的共沉积［2］。

因此，研究表面活性剂对脉冲电沉积Ni-AlN复合镀层的影响具有十分重要的意义。

采用瓦特镀液作为基础镀液，研究不同种类的表面活性剂及其不同组合对制备的Ni-AlN纳米复合镀层的粒子含量和耐磨性的影响。

表面活性剂对Ni-P-SiC纳米非晶复合电镀分散效果的研究

表面活性剂对Ni-P-SiC纳米非晶复合电镀分散效果的研究

表面活性剂对Ni-P-SiC纳米非晶复合电镀分散效果的研究张文礼;王玉;孙冬柏;李辉勤
【期刊名称】《电镀与涂饰》
【年(卷),期】2006(25)3
【摘要】将纳米SiC应用于电镀非晶Ni-P合金中.以镍电镀液为分散介质,研究了几种典型类型表面活性剂的分散效果.通过沉降实验观察分散体系的悬浮稳定性,利用透射电镜(TEM)及扫描电镜(SEM)分别测定了镀液中SiC颗粒的粒度及粒度分布,以及观察了纳米颗粒在复合镀层表面的分布.实验结果表明,含氟型表面活性剂以及阳离子聚合物聚乙烯亚胺能有效阻止颗粒的团聚;当其含量分别为0.6～0.7g/L及0.7g/L时,获得了稳定悬浮的镀液和颗粒均匀分布的复合镀层.
【总页数】4页(P4-7)
【作者】张文礼;王玉;孙冬柏;李辉勤
【作者单位】北京科技大学腐蚀与防护中心,北京,100083;北京科技大学腐蚀与防护中心,北京,100083;北京科技大学腐蚀与防护中心,北京,100083;北京科技大学腐蚀与防护中心,北京,100083
【正文语种】中文
【中图分类】TQ153.12
【相关文献】
1.等离子堆焊制备高非晶含量铁基非晶纳米晶复合涂层研究 [J], 李峰伟;杜平;魏刚;向东;张会权
2.表面活性剂辅助二氧化硅纳米颗粒在非水基液中的分散研究 [J], 王超;李晓媛;罗清;吉方;胡素荣;魏齐龙;张云飞;黄文;汤光平
3.SiC纳米晶/非晶复合纳米纤维的制备和场发射性能研究 [J], 鲁博;刘技文;刘雅泉;安玉凯;马永昌
4.不同表面活性剂对CoSb3纳米粉体的影响及其非晶化研究 [J], 吴芳;王伟
5.表面活性剂对碳纳米管在水性体系中分散效果的影响 [J], 罗健林;段忠东
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表面活性剂对复合电沉积法制备纳米碳管复合镀层的影响

表面活性剂对复合电沉积法制备纳米碳管复合镀层的影响

扬 州职业大学学报
第 ｌ 卷 ０
１ 实验部分
１ １ 试 剂 和 仪 器 ．
表 １ 制备纳米碳管 一 工作 电极 的电解液组分 镍
—＼
配方
镀液种 类 氨基磺酸盐镀镍液 普通镀镍液
、＼ （０ ｍＬ） ２０ （０ ｍＬ） ２０
硝酸 （７ ，Ｈ ｌ ３ ％） 氯化镍 （ Ｒ ， ６ ％） Ｃ （７ ， Ａ ） 硼酸 （ Ｒ ， Ａ ） 硫酸镍 （ Ｒ ，十六烷基三 甲基溴 Ａ ）
本文通过测定纳米碳 管 占所得镀层质 量的百分 比， 研究表面活性剂对复合 电沉积法制备纳米碳 管复合镀层的影响 ， 将为调控纳米碳管复合镀层 的结构和性能提供新 的途径。
作者简介 ： 徐
斌（９９ ）男， 州工业职 业技 术 学院化 学工程 系助教 ， １７ ～ ， 扬 硕士。
维普资讯
ＸＵ ｉ，Ｚ Ｂｎ ＨＵ ｈ ｎ — Ｕ Ｃ ａｇＷ
（ ａｇ ｈｕＣ ｌ ｇ ｆ ｎ ｕｔａ Ｔ ｃｎ ｏｙ Ｙ ｎ ｚｏ ２ １７ ｈｎ ） Ｙ ｎｚｏ ｌ ｅｏ ｄ ｓ ｉ ｅｈｄ ｇ ， ａｇｈ ｕ２５ ２ ，Ｃ ｉａ ｏ ｅ Ｉ ｒｌ
Ａｂ ｔａ ｔ ｎ ｔ ｉ ｐ ｐ ｒ ａｂ ｎ ｎ ｎ ｔ ｂ ｏ ｐ ｓｔ ｏ ｔ ｇｗａ ｒｐ ｒｄ ｂ ｏ ｏ ｓｔ ｌｔ ｇ． ａ ｉｇｗａ ｓｒ ｃ ：Ｉ ｓ ａ ｅ ，ｃ ｒｏ ａ ｏ ｕ ｅｃ ｍ ｏ ｉ ｃａｉ ｓｐ ｅ ａｅ ｙｃ ｍｐ ｉ ｐａｉ ｈ ｅ ｎ ｅ ｎ Ｐｌｔ ｓ ｎ ｐ ｒｏ ｍｅ ｔ ｈ ｄ ｉｏ ｆｄｆｅｅ ｔｓ ｒａ ｔｎ ｓａ ｈ ｉｅ ｕ ｄ ｍｅ ｔｌｆｃｏ ｓａ ｄ ｔ ｅｍａｓｆａｔ ｎ ｅｆｒ ｄ ｗｉ ｔ ｅａ ｄｔ ｎ ｏ ｉ ｒｎ ｕ ｆｃａ ｔ ｔｔ ｅｇｖ ｎ ｆｎ ａ ｎ ａ ａ ｔｒ ｎ ｈ ｓ ｒｃｉ ｈ ｉ ｆ ｏ

第11章 表面活性剂在金属防锈中的应用

第11章 表面活性剂在金属防锈中的应用

加剂等组成的复配物。
具有效果好、使用方便、成本低廉、易施工和易去除等优 点。 表面活性剂是防锈油脂的重要组分，其作用有多种，如防 锈作用、乳化作用、润湿作用等。
常用的表面活性剂有石油磺酸盐、脂肪酸胺盐、聚氧乙烯
烷基酚醚、Span等。
第 23 页
11.3 防锈油脂
1. 除去型防锈油 (1)人汗置换型防锈油
5. 防锈脂
第 33 页
11.4 金属防锈、缓蚀的新进展
金属的腐蚀造成了大量资源的浪费，缓蚀剂是一种
较好的防腐方法，在保护资源减少材料损失方面大
有作为。但有些缓蚀剂本身对人体和环境有一定的 损害。随着环境保护和安全意识的加强，这些有毒 有害的缓蚀剂将被限制和停止使用。 为进一步提高缓蚀效率，同时保护环境免受污染破 坏，开发和研究不影响环境，无毒无公害的环境友 好的缓蚀剂将是未来缓蚀剂行业的发展方向。
第 17 页
11.2 缓蚀剂
4.油溶性缓蚀剂
(2)酯类
包括天然化合物和人工合成酯两大类。
常用天然化合物有羊毛脂及其皂类，蜂蜡等。
人工合成的酯类有失水山梨醇单油酸酯(Span80)，单油酸 甘油酯、季戊四醇油酸酯等。
第 18 页
11.2 缓蚀剂
4.油溶性缓蚀剂
(3)磺酸盐及其他含硫有机化合物
原电池反应包括阳极反应和阴极反应，如果缓烛剂可以抑
制阳极、阴极反应中的任何一个或两个，原电池反应将减 缓，金属的腐蚀速度就会减慢。 能够抑制阳极反应的缓烛剂称为阳极抑制型缓蚀剂；能够 抑制阴极反应的缓蚀剂称为阴极抑制型缓烛剂；既能抑制
阳极反应，又能抑制阴极反应的缓蚀剂称为混合型缓蚀剂。
第5页
第 37 页

表面化学和界面化学的研究进展

表面化学和界面化学的研究进展表面化学和界面化学是物理化学领域的两个重要分支，涉及到很多工业和科学领域。

表面化学是研究物体表面和表面反应的化学学科，界面化学是研究不同物质之间的交界面以及相互作用的学科。

这两个学科不仅在化学反应中具有重要作用，而且在化妆品、涂料、油墨、功能材料、环境保护等许多领域都有广泛的应用。

本文将介绍表面化学和界面化学的研究进展。

一、表面化学1. 表面化学现象的研究方法表面化学现象是从材料表面开始的，例如润湿、吸附、粘附、腐蚀、氧化、还原等。

为了研究这些表面化学现象，不断发展了一系列的研究方法，如表面张力法、等离子体接枝法、悬浮体积法、电化学法、原子力显微镜法等。

2. 表面活性剂的应用表面活性剂是一类在液-液或液-固表面具有特殊性质的化合物，含有极性头基和非极性尾基。

表面活性剂广泛应用于洗涤、起泡、乳化、稳定胶体等方面，如肥皂、洗发水、洗衣粉、柔顺剂、发胶等。

研究表明，在含有表面活性剂的体系中，表面活性剂的结构和性能对体系的性质有着重要的影响。

3. 表面改性技术表面改性技术是改变材料表面的化学成分和性质，以实现材料的新功能和使用价值。

常用的表面改性技术包括等离子体接枝、氧化、还原、硅化和电沉积等。

表面改性技术可以使材料表面具有降解、免疫、抗菌、耐磨、抗氧化等性质，在环保、医疗、生产等方面具有广泛的应用。

二、界面化学1. 催化反应的界面效应催化反应是一种界面反应，通常发生在固体-气体或固体-液体界面上，具有很高的催化活性。

催化反应涉及到很多反应机理，包括吸附、表面分子运动，分子结构改变等过程。

研究催化反应的界面效应，有助于优化催化剂的性质和提高反应产率。

2. 界面活性剂在水油界面上的作用界面活性剂不仅可以降低表面张力，还可以在水油界面上形成胶态结构，阻隔水和油的相互扩散，形成稳定的分散体系。

界面活性剂在油漆、涂料、乳化剂等领域的应用越来越广泛，且逐渐向高效、绿色、环保的方向发展。

表面活性剂与极性有机物对化学镀铜的影响_刘少友

Abstract: The absorption spectrum and copper deposition rate of a given chemical copper plat ing solution affected by different surfactants and polar organics were investigated. The internal relations and mutual act ions among the surfactants, the absorpt ion spectrum curve and copper deposition rate were studied. Results showed that, the addition of cationic surfactant, cetyltrimethylammonium bromide ( CTAB) that causes the red shift of the absorpt ion spectrum will accelerate the copper deposition rate. At the dosage of CTAB of 4 mg/ L, the copper deposition rate can achieve 6137 Lm/ h. However, nevertheless the anionic surfactants sodium dodecyl benzene sulfonate ( SDBS) and sodium dodecyl sulfate ( SDS) as well as polar organics methyl sulfonic acid ( MSA) and sodium benzene sulfonate ( SBS) will cause the red shift of the absorption spectrum too, the addition of any one of them will hinder the copper deposition. The copper deposit ion rate performs as SBS< SDBS< SDS< MSA. The addition of polar organic 2- butyne- 1, 4- diol will cause the blue shift of the absorpt ion spectrum and will generally accelerate the copper deposition rate, but the effect of the magnitude of its concentration on the copper deposition rate is not significant . Key words: surfactant ; polar organics; absorpt ion spectrum; deposition rate; mechanism

电沉积纳米晶Ni-Co合金镀层腐蚀磨损性能的研究

腐蚀作用 ， 使材料表面性 能恶化 ， 增加 了材料的机械磨损 ； 另
一
４ｍ， ｃ 沉积时间 ３ 。电沉积 后将镀 层从基 体上 机械剥离 ， ｈ 获 得 ５ ｍ ４ ｒ ｎ ０ １ ｍ 的薄片试样 。 ０ ｍ Ｘ ０ ｉ × ．ｍ ａ 用 Ｈ １０ Ｘ一 ０ ０型 维 氏显微硬 度计 测定镀 层 硬度值 。采 用 Ｔ Ｍ观察镀层 组织结构 。用 Ｅ Ｓ Ｅ Ｄ 分析镀层成分 。 采用 Ｃ Ｉ ０ Ｈ６ Ｃ型电化学 工作站分别测定不同含 ｃ 量的 ６ ｏ 纳米晶 Ｎ — ｏ ｉ ｃ 合金镀层在两种腐蚀溶液中的极化曲线。
～
２
２ ｇ １ ， ｏ ｈ ・ Ｈ Ｏ（ ０／） Ｃ Ｃ ６ ２ ２—８ ｇ１ ， Ｃ Ｃ ３Ｃ （ Ｈ） Ｏ ／） ２ Ｏ ０ ３ ｏ Ｏ ２・
１ ． 贴有试样 的摩擦块 ；． ２摩擦环 ；． ３腐蚀介质
６ ２ （ — ０／）Ｎ ２ＯＨ（ ｔ０／） 以硼 酸 （０／） Ｈ０ ０ ８ｇ１ ，Ｈ Ｓ ３ Ｏ～ ２ｇ１， ３ｇ１作 为ｐ Ｈ缓冲剂 ， 十二烷 基硫 酸 钠 （ ． １作 为润 湿 剂 ， 精 ０１ ） 糖 （．ｇ１作为应力减 缓剂 和晶粒 细化剂 。实验 中所用 药 品 ２５／） 均为分析纯 ， 镀液用 去离子水 配制 。镀 液 的 ｐ Ｈ值控 制在 ３ ３５沉 积温度 ６℃ ， ．， ０ 采用 磁力 搅拌 器搅 拌 。脉 冲 电源为 Ｓ Ｄ一 ０型 数 控 双 脉 冲 电镀 电源 ， Ｍ ３ 电流 密 度 为 （ ５～１ ） Ｏ
第２ ４卷第 ５期
电沉积纳米晶 Ｎ — ｏ ｉ Ｃ 合金镀层腐蚀磨损性能的研究
谢 宇 玲
（ 福建船政交通职业学院 ， 福州 ３ ００ ） ５ ０ ７
摘 要： 通过脉 冲电沉积方法制备 纳米晶 Ｎ —ｃ 合金镀层。利 用 Ｔ Ｍ、 Ｄ ｉ ｏ Ｅ Ｅ Ｓ等观 察分析镀层的组织结构和化

氨水作为表面活性剂在电镀工业中的应用研究

氨水作为表面活性剂在电镀工业中的应用研究电镀工业是一个充满挑战的领域，其需要使用多种化学物质来实现各种金属涂层的制备和保护。

表面活性剂是其中一种关键材料，它能够在液体中降低表面张力，并促进金属离子的运输和沉积。

氨水作为一种常见的表面活性剂，其在电镀工业中的应用日益受到关注。

本文旨在探讨氨水作为表面活性剂在电镀工业中的应用，并对其作用机制和使用条件进行研究。

首先，我们来了解一下氨水的基本性质。

氨水是一种含氮的碱性溶液，其主要成分是氨气和水。

这种化学物质具有很高的溶解度和离子导电性，使得它在电镀工业中有广泛的应用。

氨水的pH值通常在9至10之间，这使得它具备了表面活性剂的基本特征。

在电镀工业中，氨水主要用作降低金属离子的表面张力，促进它们的运输和沉积。

当金属离子进入电镀液中时，它们通常会与水分子结合形成水合物，并与氨水中的氨离子相互作用。

这种作用有助于降低金属离子之间的吸引力，使其更容易在电极上沉积。

此外，氨水还可以提高电镀液的导电性，从而提高电流效率和沉积速度。

除了降低表面张力和提高导电性外，氨水还可以调节电镀液的酸碱性。

在某些电镀过程中，pH值的控制非常重要，因为它会影响到金属离子的溶解度和沉积性能。

通过向电镀液中添加适量的氨水，可以调节其酸碱性，从而改善金属离子的运输性能和沉积质量。

然而，使用氨水作为表面活性剂也存在一些挑战和限制。

首先，氨水所提供的表面活性能力相对较低，对一些特定金属离子可能无法起到足够的作用。

其次，氨水对电镀液中的其他化学物质可能有一定的影响，例如会导致电镀液的氧化还原电位偏移或其它不可预测的反应。

此外，氨水的使用也需要谨慎，因为它具有较高的腐蚀性，需要在适当的浓度和条件下进行操作。

为了最大限度地发挥氨水的表面活性剂性能，需注意下列几点。

首先，确保使用纯净的氨水，并确保其浓度达到所需的水平。

其次，根据具体需求，调整氨水的用量和添加时间，以实现最佳的表面活性和电镀性能。

此外，还需要密切监控电镀液的pH值和其他化学参数，以保持其稳定性和一致性。

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E / cor r / cor r
a
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c
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C、可计算缓蚀效率ε
因为：
因此，若βa》βc，则最有效的缓蚀剂是主要阻滞阳极反应的缓蚀 剂，即它能阻滞阳极过程，即上面说到的fa（θ）大者，使腐蚀电 位正移。 反之，若βa《βc，则最有效的缓蚀剂是主要阻滞阴极反应过程， 即它能阻滞阳极过程，即fc（θ）大者，腐蚀电位Ecorr负移。
三、催化效应（缓蚀剂作用机理中） 催化效应有正、负催化效应，是由于非惰性 吸附物吸附后引起的，即添加剂吸附后改 变电极反应的活化能，起到正（负）催化 作用。 催化效应特点：阻滞阳极过程 φcorr正移 反之， 阻滞阴极过程 φcorr负移
添加剂（作用机理）吸附影响反应活化能途径 有两方面： •
•
d dE
若 曲线则会逐渐靠近空白溶液中的阴极极化曲线，阴极曲线基本 不变。
d • 可见当 dE ≠0时，不宜用Tafel外推求Ecorr，计算 icorr等，只能从极化曲线形状变化来分析添加 剂的作用。
（3）催化效应（catalytic effect）
• 吸附可改变反应活化能，催化效应是指催化剂在金属表 面的吸附改变了该电极过程的活化能。 • 如果缓蚀剂的吸附使电极反应的活化能增大，它将阻滞 这一电极反应，起值催化作用。相反，若使电极反应的 活化能减小，则加速电极反应，起正催化作用。 • 通常，因为金属M溶解与析H2反应性质不同，所以一般 对阴阳极过程的催化作用不等，甚至可一正一负，这点 与覆盖效应不同。 • 即使θ与E无关，缓蚀剂对金属阳极溶解反应和对阴极析 氢反应的阻滞作用情况也不一样，甚至可能出现阻滞一 个反应而加速另一个反应的情况。
一、添加剂吸附后形成物（机械）阻碍—封闭效应或覆盖 效应 在吸附覆盖的表面起封闭作用： 1. 完全封闭 K0c=0（腐蚀速度=0） 2. 不完全封闭 K0c< K0θ=0, 自由表面（没有覆盖的）的标 准吸附覆盖速度常数 3. 催化 K0c> K0θ=0 所以整个电极过程的速度常数：K0=K0θ（1-θ）+ K0cθ （θ：覆盖度） 显然，反应速度一般随θ增大而下降，缓蚀率随θ增大而 上升。曹楚南理论分析表明：单纯封闭效应引起阻化时， 自腐蚀电位不变，即△Ecorr=0，且ε=θ（缓蚀率=覆盖 率），这表明这种缓蚀剂吸附是物理作用。
金属电沉积为电化学极化时，整平剂受扩散控制，当电极过程 为扩散步骤控制时，扩散电流为：
w增大，对流速度增大，所以δ减小。 当w=0模拟谷，扩散途径长，相当于δ增大，整平剂 吸附消耗少，沉积的多。 w高时，模拟峰，扩散途径少，相当于δ减小，整平 剂吸附消耗多，电沉积的阻滞作用大。
△E为外加极化电位（从Ecorr开始）（>
△Ea为阳极极化电位：
100 n
mv）
△Ec为阴极极化电位：
上式表明在极化曲线的强极化区，外加电流与电极极 化是Tafel关系，在△E= ～ln|i|，半对数坐标是直线， 这直线就是阳、阴极极化曲线，两直线相交在Ecorr 点，此时ia= ic=icorr。这就是将Tafel直线外推到△E=0 求icorr的方法。可定义β= ，仍表示Tafel斜率， 它在Tafel段（强极化区）应与无关。 若体系添加表面活性剂，则设0<θ≤1（覆盖率），用 ia/和ia分别表示加入表面活性剂后和没加之前的阳极 极化电流。
而Ka=Kc 因为△E=0， 所以E=Ecorr （△E= E- Ecorr） 上式Фa（θ）、Фc（θ）都是正值，分别表示吸附覆盖对反应 速度的系数。
用E/corr和Ecorr表示加入表面活性剂原、前的腐 蚀电位：则
E/corr=Ecorr+△Ecorr 可推导出加缓蚀剂后电位的变化： （8）
所以极化曲线（B-V方程为）：
吸附型添加剂作用机理简介
目前有不用的观点： Mansfeld（美国）等认为： – 惰性吸附物对电极表面的几何阻碍，缓蚀效率 ε=θ（θ——吸附覆盖度） – 对活性点的覆盖，可造成低θ下ε=1的强缓蚀作用 – 吸附物为非惰性，参与电化学反应或对反应有正 （负）催化效应，或反应产物产生二次缓蚀。 ФpymkИH认为：i）覆盖效应 ii）表面电位Ψ效应 曹楚南认为： i）覆盖效应 ii）催化效应 从吸附型添加剂的作用看，本质上不外乎以下三种类型：
此外Rp为线性极化电阻。有人直接用空白溶液和加缓蚀剂 的溶液中分别测得线性极化电阻Rp和Rp/来估算缓蚀率。
曹先生导出了加缓蚀剂的溶液中，线性区腐蚀电流：
由上式可得以下结果： 1. 若θ与E无关，可用（20）式求ε 2. 在覆盖效应机理的情况下，仍可用（20）式求ε。 3. 当△Ecorr相当大，即缓蚀作用。
电沉积过程中做循环伏安图时，出现 三种类型： i.Ni/Watts：无滞后环。电化学极化 （可逆）且表面状态无变化。 ii.Cu/ CuSO4: 正向滞后环，电结晶成 核步骤控制，镀Pd也如此。 iii.Ag/菸酸镀Ag：负向滞后环。有明 显的浓差极化，且扫速影响大，因为 扫速增大，扩散层厚度下降，极化减 小（η扩）。 回扫时，δ扩∝t通电，所以δ扩比正向 时要大，使δ扩增大，所以在同一电流 密度下，极化增大，对大多数络离子 放电有类似性质。
D、当 =0，θ与E无关，极化曲线可出现Tafel直线，但斜率与不加 缓蚀剂是空白溶液所得的不同，但都可利用Tafel直线外推法求icorr， 从而求得缓蚀率ε。
d
d dE
E、当 ≠0时，分两种情况： dE （i）f（θ）为E的线性函数，可得到Tafel直线段，但β改变，所以仍 / i corr 可用外推法求 、ε等。 （ii）f（θ）为E的非线性函数，可无Tafel直线段，不能用外推法求解 缓蚀率ε。
d 4.若 dE ≠0，即θ为E的函数，则得不到良好的 Tafel直线段
若Hale Waihona Puke <0,则阴极极化曲线会偏离空白溶液中的阴极极化曲线 愈来愈远，即E越大，θ越小，E越负，阻化越小。所以添 加剂阻滞阴极过程。而阳极极化曲线逐渐接近于空白溶液 中的阳极极化曲线。
d dE >0时，阳极极化曲线会愈来愈陡，偏离空白，阴极极化
2.用RDE法研究添加剂的微观整平作用
在电镀溶液中加入硫脲，糖精，香豆素等 可使基体上微小的沟槽凹洼处在电镀过程中被填 平，得到光滑平整，甚至全光亮的镀层。在这种 微观轮廓上出现的整平作用，有利于得到全光亮 镀层。可省去繁重的机械抛光劳动，因而有重大 的实际意义。这里所说的微观表面轮廓是指表面 的凹凸不平程度远小于扩散层有效厚度，而不是 指原子或分子数量级。
这种整平作用机理通常是用“扩散控制理论” 来解释。 根据这种理论，在一个微观表面轮廓上，所产生显著整平作用 的条件是：1金属离子放电是电荷传递控制；2整平剂对金属离 子的放电有阻抑作用；3整平剂在电极上随着金属离子的电沉积 而被消耗掉，其消耗速度受扩散控制；4整平剂对金属离子放电 的阻抑作用，随整平剂浓度提高而增加。 该理论认为，由于在电极表面上的凸出处扩散层有效厚度薄， 整平剂易于扩散到该处而吸附量大，从而对金属电沉积的阻 抑作用大；而在低洼处，扩散层有效厚度大，整平剂在该处 吸附量少，从而对金属电沉积阻抑较弱，因此，凹处金属电 沉积的速度反而比凸起处大，可起到整平作用。
若体系添加表面活性剂，则设0<θ≤1（覆盖率），用 ia/和ia分别表示加入表面活性剂后和没加之前的阳极 极化电流。
ia/= iaФa（θ）=KaФa（θ）exp（ ）= KaФa（θ）exp（ ） （6） Ic/= icФa（θ）=KcФc（θ）exp（ ）= KcФc（θ）exp（ ） （7 ）
二、表面电位Ψ1效应 （表面电位对双电层结构的影响→反应速度） O+ne=R ，从电化学原理已知，存在Ψ1效应 时，对电极过程速度（动力学）的影响 。吸 附影响表面结构→表面电位Ψ1效应→ 反应 速度。 主要是两方面： 1表面反应粒子浓度 C*=C0e-2FΨ1/RT 2紧密层电位差（φ-Ψ1），因为它是影响反应 活化能变化的有效电位差，可称为反应动力。
所以可从△Ecorr判断及阻滞何过程。 f a ( ) f c ( ) E 当 时：阻滞阳极过程，Ecorr正移。 f ( ) f ( ) 当 时：阻滞阴极过程，Ecorr负移。 因为△Ecorr、βa、βc、RT由实验可知得，所以 [ f a ( ) f 可 c ( )] 估算出。
腐蚀与电沉积过程中 表面活性剂的研究
（吸附型添加剂）
研究意义 本章讨论内容（添加剂/缓蚀剂…）具有共性： a.都是表面活性剂，通过吸附起作用 b.加入量极少，nppm～几千ppm c.影响界面的电化学行为，所以可通过电化学极 化的参数变化规律来研究。 研究方法： 实质是研究吸附对界面影响和对电化学步骤动 力学的影响。所以已知的电化学测试方法均可 用于添加剂、缓蚀剂对电沉积和腐蚀的影响。
在Tafel区可简化为：
同时可得到Tafel斜率为：
β/a、β/c分别为加入添加 剂之后的Tafel斜率。
（2）覆盖效应（blocking effect）
覆盖效应是指吸附覆盖部分失去反应活性（机械隔绝作 用），从而使反应速度下降。 由覆盖（封闭）效应概念知：
d 可见极化曲线取决于 。 dE
将上述关系式代入基本关系式（9）-（15）各式可得到： 1. △Ecorr=0（16式代入9所得） 可由△Ecorr=0判断是否覆盖效应，实际上 △Ecorr<测 量误差范围，即添加缓蚀剂后腐蚀电位的变化不超过误差 范围，即可设想缓蚀效应。 2. 反应速度变化决定于θ，缓蚀率：ε=θ（16式代入10式） d 3. 若θ与E 无关，即若 =0，可以在强极化区测得Tafel直 dE 线，其斜率β/=β（由14、15式知），即Tafel斜率数值 与空白溶液中相同，此时，应有ia/或| ic/|都是该电流下的ia 或| ic|之值乘以1-θ： ia/=（1-θ）ia，|ic/|=（1-θ） d 4.若 dE ≠0，即θ为E的函数，则得不到良好的Tafel直线段。