铜质文物在CO2环境中的腐蚀行为及缓蚀剂研究 |
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引用本文: | 周浩,尤世界,王胜利.铜质文物在CO2环境中的腐蚀行为及缓蚀剂研究[J].中国腐蚀与防护学报,2023(5):1049-1056. |
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作者姓名: | 周浩 尤世界 王胜利 |
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作者单位: | 1. 上海博物馆文物保护科技中心;2. 哈尔滨工业大学环境学院城市水资源与水环境国家重点实验室 |
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基金项目: | 国家自然科学基金(51671117)~~; |
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摘 要: | 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。
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关 键 词: | 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 |
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