Адсорбционные и пассивирующие свойства дейтеропорфирина-IX на поверхности медного сплава в водных растворах
Аннотация
Изучено адсорбционное, защитное и пассивирующее действие дейтеропорфирина-IX (ДТПФ) на медном сплаве МНЖ5-1 в нейтральном (рН 7,4) и щелочном (9,2) боратных буферных растворах. Из сравнения анодных поляризационных кривых сплава установлено, что небольшие добавки ДТПФ (от 10 мкмоль/л) пассивируют сплав МНЖ5-1 в нейтральном хлоридсодержащем боратном буфере рН 7,4, снижая плотность тока пассивации. Если записывать анодные поляризационные кривые без предварительного катодного восстановления сплава, то ДТПФ препятствует локальной депассивации при концентрации 50 мкмоль/л, увеличивая потенциал питтингообразования на 0,07 В. Исследования адсорбции ДТПФ проводили методом элллипсометрии. Адсорбция ДТПФ из боратного буферного раствора на окисленной поверхности сплава МНЖ5-1 при Е=0,0 В приводит к формированию мономолекулярного слоя, прочно связанного с поверхностью металла. Изотерма адсорбции описана полным уравнением Тёмкина с величиной свободной энергии адсорбции, равной 55 кДж/моль в нейтральном боратном буферном растворе рН 7,4 и 59 кДж/моль в щелочном боратном буферном растворе рН 9,2. Такие высокие значения величин свободной энергии адсорбции ДТПФ свидетельствуют в пользу его хемосорбции на металле. Значения свободных энергий адсорбции на сплаве выше, чем на меди (45 кДж/моль) и никеле (52 кДж/моль) в нейтральном буферном растворе. Гетерогенная поверхность сплава МНЖ5-1 усиливает адсорбцию ДТПФ по сравнению с адсорбцией на металлах, составляющих этот сплав. Определена толщина полученного монослоя на окисленной поверхности сплава d = 0,67 нм. Сделано предположение, что анионы ДТПФ находятся в угловом положении относительно поверхности сплава МНЖ5-1. На поверхности меди они расположены более плоско.
Литература
Rooney D.T., Castello N.T., Cibulsky M., Abbott D., Xie D. Microelectron. Int. 2003, 20, no. 1, 34-42. https://doi.org/10.1108/13565360310455517
Ravichandran R., Nanjundan R., Rajendran N. Appl. Surf. Sci. 2004, 236, 241-250. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2004.04.025
Finšgar M., Milošev I. Corros. Sci. 2010, 52, 2737-2749. https://doi.org/10.1016/j.corsci.2010.05.002
Igual Muñoz A., García Antón J., Guiñón J.L., Pérez Herranz V. Electrochim. Acta 2004, 50, 957-966. https://doi.org/10.1016/j.electacta.2004.07.048
Sherif E.M., Su-Moon Park. Corros. Sci. 2006, 48, 4065-4079. https://doi.org/10.1016/j.corsci.2006.03.011
Vastag G., Szocs E., Shaban A., Bertóti I., Popov-Pergal K., Kálmán E. Solid State Ionics 2001, 87-91. https://doi.org/10.1016/S0167-2738(01)00725-1
Ogˇretir C., Çalis S., Bereket G., Berber H. J. Mol. Struct. Theochem. 2003, 626, 179-186. https://doi.org/10.1016/S0166-1280(03)00080-0
Ozcan M., Dehri I. Prog. Org. Coat. 2004, 51, 181-187. https://doi.org/10.1016/j.porgcoat.2004.07.017
Heim D., Seufert K., Auwärter W., Aurisicchio C., Fabbro C., Bonifazi D., Barth J.V. Nano Lett. 2010, 10, 122-128. https://doi.org/10.1021/nl9029994
Lin N., Stepanow S., Vidal F., Kern K., Alam M.S., Strömsdörfer S., Dremov V., Muller P., Landa A., Ruben M. Dalton Trans. 2006, 23, 2794-2800. https://doi.org/10.1039/B515728E
Aoki I.V., Guedes I.G., Maranhao S.L. J. Appl. Electrochem. 2002, 32, 915-919. https://doi.org/10.1023/A:1020506432003
Zhao P., Liang Q., Li Y. Appl. Surf. Sci. 2005, no. 5, 252, 1596-1607. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2005.02.121
Leont'yeva M.E., Agarkova M.O., Demidova Y.V., Demidov P.A., Dronov S.V. ChemChemTech 2025, 68(7), 6-19. https://doi.org/10.6060/ivkkt.20256807.7213
Lokesh K.S., De Keersmaecker M., Elia A., Depla D., Dubruel P., Vandenabeele P., Van Vandenabeele S., Adriaens A. Corros. Sci. 2012, 62, 73-82. https://doi.org/10.1016/j.corsci.2012.04.037
Singh A., Lin Y., Quraishi M., Olasunkanmi L., Fayemi O., Sasikumar Y., Ebenso E. Molecules 2015, 20, 15122-15146. https://doi.org/10.3390/molecules200815122
Verma C., Ebenso E.E., Quraishi M.A., Rhee K.Y. J. Mol. Liq. 2021, 334, 116441. https://doi.org/10.1016/j.molliq.2021.116441
Akin M., Gunsel A., Bilgigli A.T., Tuzun B., Arabaci G, Saki N., Nilufer Y.M. Prot. Met. Phys. Chem. Surf. 2020, 56, 609-618. https://doi.org/10.1134/S207020512003003X
Feng Y., Chen S., Guo W., Liu G., Ma H., Wu L. Appl. Surf. Sci. 2007, 53, 8734-8742. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2007.04.062
Zhao P., Niu L., Huang L., Zhang F. J. Electrochem. Soc. 2008, 155, C515. https://doi.org/10.1149/1.2967187
Agafonkina M.O., Kuznetsov Y.I., Andreeva, N.P. Bulletin of Tambov University. Series: Natural and Technical Sciences [Вестник Тамбовского университета. Серия: Естественные и технические науки] 2013, 18(5), 2265-2268.
Agafonkina M.O., Andreeva, N.P., Kazanskii L.P., Kuznetsov Y.I. Prot. Met. Phys. Chem. Surf. 2020, 55(7), 1304-1310. https://doi.org/10.1134/S2070205119070074
Kuznetsov Y.I., Agafonkina M.O., Andreeva N.P., Kazansky L.P. Corros. Sci. 2015, 100, 535-543. https://doi.org/10.1016/j.corsci.2015.08.028
Feng Y., Chen S., Guo W., Liu G., Ma H., Wu L. Appl. Surf. Sci. 2007, 253, 8734-8742. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2007.04.062
Hu J., Huang D., Zhang G., Song G.-L., Guo X. Cor. Sci. 2012, 63, 367-378. https://doi.org/10.1016/j.corsci.2012.06.021
Popa I., Fagadar-Cosma E., Taranu B.-O., Birdeanu M., Fagadar-Cosma G., Taranu I. Macromol. Symp. 2015, 352, 16-24. https://doi.org/10.1002/masy.201400137
State Standard 492-2006 Nickel, nickel and copper-nickel alloys, processed by pressure. Brands [ГОСТ 492-2006 Никель, сплавы никелевые и медно-никелевые, обрабатываемые давлением. Марки].
Agafonkina М.О., Andreeva N.P., Kuznetsov Yu.I., Timashev S.F. Russ. J. of Phys. Chem A. 2017, 91, 1414-1421. https://doi.org/10.1134/S0036024417080027
Agafonkina M.O., Andreeva N.P., Kuznetsov Yu.I. Int. J. Corros. Scale Inhib. 2025, 14, no.3, 1116-1129. http://dx.doi.org/10.17675/2305-6894-2025-14-3-6
Andreeva N.P., Larionov A.V., Shekhanov R.F., Agafonkina M.O. and Grafov O.Y. Int. J. Corros. Scale Inhib. 2025, 14, 838-853. http://dx.doi.org/10.17675/2305-6894-2025-14-2-21
