بررسی تک لایه های خودسامان 5-آمینو-2-مرکاپتو بنزوایمیدازول و 6-آمینو-2-مرکاپتوبنزوتیازول به عنوان بازدارنده خوردگی مس

محافظت از فلز مس در مقابل خوردگی، به لحاظ کاربرد وسیع مس در صنایع الکترونیک و تاسیسات انتقال حرارت، دارای اهمیت زیادی می باشد. یکی از روش های محافظت سطح مس، بخصوص در مواردی که این فلز در تماس با محلول ها و مایعات می باشد، استفاده از لایه های نازک مولکولی جذب شده، نظیر تیول ها در سطح می باشد. در این تحقیق از دو ترکیب 5-آمینو-2-مرکاپتو بنزوایمیدازول (5a2mbi) و 6-آمینو-2-مرکاپتو بنزوتیازول (6a2mbt) استفاده شده، سطح الکترود های مسی به سبک تشکیل تک لایه های خودآرا پوشش داده شده، و توان بازدارندگی این تک لایه ها در محافظت مس در مقابل خوردگی در محلول 10 درصد کلریدریک اسید در آب مطالعه گردیده است. برای مطالعه از روش وزن سنجی، روش های الکتروشیمیایی نظیر ولتامتری چرخه ای (cv)، ولتامتری پیمایشی خطی (lsv)، کرنوآمپرومتری (cr) و طیف سنجی مقاومت ظاهری (eis) و روش های مطالعه سطح نظیر ریز سنجی تونل زنی پیمایشی (stm)، ریز سنجی پیمایشی پرتو الکترونی (sem) و طیف سنجی پراش اشعه ایکس (edx) استفاده گردیده است. نتایج بدست آمده به روش وزن سنجی نشان داد که کاهش وزن در الکترود های پوشیده با هریک از تک لایه های فوق کاهش چشمگیری از خود نشان داد بطوری که سرعت خوردگی از 83/15 میلی گرم بر متر مربع بر ساعت برای الکترود نپوشیده به 87/1 و 56/1 میلی گرم بر متر مربع بر ساعت به ترتیب برای الکترود پوشیده شده با تک لایه 5a2mbi و 6a2mbt کاهش یافت. این رفتار نشان دهنده کارایی خوب تک لایه ها در برابر محافظت از خوردگی مس می باشد. این رفتار توسط روش های دیگری بررسی و تایید شد. کاهش جریان موج-های اکسایشی cv و lsvکه بیانگر ممانعت لایه های مولکولی از نفوذ یون کلراید به سطح مس می باشد. مقاومت انتقال بار الکترود های پوشیده در حّد قابل توجهی در مقابل خوردگی افزایش نشان داد. همچنین داده های حاصل از نمودارهای تافل کاهش چگالی جریان و سرعت خوردگی را نشان داد. چگالی جریان خوردگی الکترود نپوشیده مس از 07/60 میکروآمپر بر سانتی مترمربع به 43/2 و 74/1 میکروآمپر بر سانتی مترمربع به ترتیب برای الکترود پوشیده شده با 5a2mbi و 6a2mbt کاهش، پتانسیل خوردگی به سمت مقادیر منفی تر جا بجا و شیب کاتدی نمودار های تافل الکترود پوشیده شده نسبت به نپوشیده افزایش یافته است. این رفتار نشان دهنده عملکرد خوب تک لایه های فوق در برابر کند کردن واکنش خوردگی می باشد. در روش کرنوآمپرومتری، جریان های اکسایشی کاهش چشمگیری نشان می دهند. داده های eis نشان می دهد که مقاومت انتقال بار در مقابل خوردگی الکترود نپوشیده از 47/32 اهم به 1708 و 2069 اهم برای الکترود پوشیده شده با 5a2mbi و 6a2mbt افزایش می یابد. تصاویر stm و sem بخوبی پوشیده شدن سطح را با هریک از تک لایه های فوق نشان می-دهد و تجزیه با edx، توانایی بالای تک لایه ها برای محافظت سطح در برابر خوردگی در این شرایط را بخوبی تائید می کند. به طور مقایسه ای، براساس داده های eis تک لایه های 5a2mbi و 6a2mbt به ترتیب با راندمان %98 و %99 سرعت خوردگی مس را کاهش داده و هر چند هر دو از کارایی بالایی برخوردارند اما نتایج بیانگر کارایی بالاتر تک لایه 6a2mbt نسبت به 5a2mbi می باشد.