铜质文物在CO2环境中的腐蚀行为及缓蚀剂研究

作者：周浩; 尤世界; 王胜利^*

来源：中国腐蚀与防护学报, 2023, 43(05): 1049-1056.

• 铜质文物
• CO2气氛环境
• 腐蚀机理
• 石英晶体微天平
• 气相缓蚀剂

采用石英晶体微天平(QCM)反应性监测技术，结合Cu表面腐蚀产物分析，揭示了铜质文物在CO2环境中的初期腐蚀行为。进而针对性地引入苯骈三氮唑(BTA)和L-半胱氨酸(CYS)为主的复配气相缓蚀剂(VCI)以提高对铜质文物的抗腐蚀能力，同时结合电化学阻抗谱(EIS)技术和密度泛函理论(DFT)研究了复配VCI对铜质文物的缓蚀机制。结果表明，CO2浓度的增大以及相对湿度的升高均会加速铜质文物的腐蚀，在CO2环境暴露后的初期，腐蚀产物主要为Cu2O、CuO和CuCO3·Cu(OH)2。BTA与CYS对铜质文物腐蚀有显著的协同缓蚀性能，当BTA与CYS复配比为4∶1时，缓蚀率最高为86.2%。由于CYS与BTA相比，其较小的尺寸而产生较少的空间位阻，可以充分填补BTA膜的空隙，使得复合缓蚀剂膜更加致密。

• 单位
  城市水资源与水环境国家重点实验室; 哈尔滨工业大学; 上海博物馆