一种在不锈钢表面电沉积形成聚吡咯薄膜的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于化工领域，涉及一种不锈钢的改性方法，具体来说是一种在不锈钢表 面电沉积形成聚吡咯薄膜的方法。
【背景技术】
[0002] 导电高分子聚吡咯（PPy)具有环境稳定性好、易合成、导电性较高、氧化还原可逆 性好等优点，在传感器、光电器件、金属防腐、生命科学和电池等领域具有重要的应用研究 价值。尤为突出的是因为PPy膜能够阻挡腐蚀性物质到达金属表面，所以在许多场合均表 现出优异的防腐蚀效果。
[0003] 传统的聚吡咯薄膜的基本在水溶液中形成，受到溶液PH、电压的影响严重，即使在 有机溶剂中形成也是加入许多添加剂，步骤繁琐，生成条件受限制。
【发明内容】
[0004] 针对上述现有技术中的上述技术问题，本发明提供了一种在不锈钢表面电沉积形 成聚吡咯薄膜的方法，所述的这种在不锈钢表面电沉积形成聚吡咯薄膜的方法要解决现有 技术中的聚吡咯薄膜在水溶液形成时易受PH、电压影响的技术问题，同时在在有机溶剂中 形成时需要许多添加剂，而且工艺复杂的技术问题。
[0005] 本发明提供了一种在不锈钢表面电沉积形成聚吡咯薄膜的方法，其特征在于：以 不锈钢箱为阳极，以不锈钢箱为阴极，控制阴极和阳极的距离为1~5_，以N-甲基吡咯烷 酮（NMP)为溶剂，吡咯为电解质，NMP与吡咯的体积比值为1~200,温度为10~90°C，在 电压范围为10~300V的条件下进行电泳沉积10~30min，然后将得到的阳极片清洗烘干， 即在不锈钢表面形成聚吡咯薄膜。
[0006] 进一步的，所述烘干过程是在鼓风干燥箱中进行的。
[0007] 进一步的，采用去离子水清洗·
[0008] 本发明以不锈钢箱为阳极，以不锈钢箱为阴极，两电极距离为1~5mm，以NMP为 溶剂，吡咯为电解质，NMP与吡咯的体积比值为1~200,温度为10~90°C，在电压范围为 10~300V的条件下进行电泳沉积10~30min，在阳极不锈钢箱上会得到聚吡咯薄膜。本 发明不仅仅解决了在水溶液中电压范围窄的问题，而且解决了在有机溶剂中受PH的影响 的问题，在不锈钢表面制作出具有防腐蚀性能的聚吡咯薄膜。
[0009] 本发明和已有技术相比，其技术进步是显著的。本发明解决了聚吡咯薄膜在水溶 液形成时易在水溶液中受PH、电压影响的问题，而且解决了在有机溶剂中添加剂繁多的问 题，将制备的限制条件大大减少。本发明工艺简单，容易操作。
【附图说明】
[0010] 图1、实施例中1聚吡咯的SEM图；
[0011] 图2、实施例中1聚吡咯的Raman图；
[0012] 图3、实施例中1聚吡咯的IR图；
[0013] 图4、实施例1中304不锈钢电沉积前后的塔菲尔图；
[0014] 图5、实施例2中316L不锈钢电沉积前后的塔菲尔图。
【具体实施方式】
[0015] 下面通过具体实施例结合附图对本发明进一步阐述，但并不限制本发明。
[0016] 实施例1
[0017] 用20mlNMP为溶剂，吡咯为电解质，以不锈钢箱为阳极，304不锈钢箱为阴极，恒电 压150V进行电沉积30min，温度为25°C，得到聚吡咯薄膜。
[0018] 将电沉积得到的阳极聚吡咯薄膜用去离子水清洗，然后放到鼓风干燥箱中恒温烘 干，得到聚吡咯薄膜。
[0019] 将得到的聚吡咯薄膜做SEM，分析结果如图1，Raman图谱分析结果如图2,IR图谱 结果如图3。
[0020] 然后将得到的附有聚吡咯薄膜的不锈钢箱放在，0. 15MNaCl溶液中测试塔菲尔曲 线分析聚吡咯薄膜的耐腐蚀性能。其结果如图4,304裸不锈钢箱，在实施例1的条件下进 行电沉积的304不锈钢箱，以及分别在0. 15MNaCl溶液中浸泡26h后的不锈钢箱的塔菲尔 对比曲线。
[0021] 结果分析如下表：
[0024] 由上表数据分析得知，经过电沉积在304不锈钢表面形成的ppy膜具有较好的防 腐蚀性能，尤为突出的是时间越久，其防腐蚀性能越明显。
[0025] 实施例2
[0026] 用20mlNMP为溶剂，吡咯为电解质，以不锈钢箱为阳极，316L不锈钢箱为阴极，恒 电压280V进行电沉积30min，温度为25°C，得到聚吡咯薄膜。
[0027] 将电沉积得到的阳极聚吡咯薄膜用去离子水清洗，然后放到鼓风干燥箱中恒温烘 干，得到聚吡咯薄膜。
[0028] 然后将得到的附有聚吡咯薄膜的不锈钢箱放在，0. 15MNaCl溶液中测试塔菲尔曲 线分析聚吡咯薄膜的耐腐蚀性能。其结果如图5,316L裸不锈钢箱，在实施例2的条件下进 行电沉积的316L不锈钢箱，以及分别在0. 15MNaCl溶液中浸泡26h后的不锈钢箱的塔菲 尔对比曲线。
[0029]结果分析如下表：
[0030]
[0031] 由上表数据分析得知，经过电沉积在316L不锈钢表面形成的ppy膜同样具有较好 的防腐蚀性能，尤为突出的是时间越久，其防腐蚀性能越明显。
[0032] 以上所述仅是本发明的实施方式的举例，应当指出，对于本技术领域的普通技术 人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变 型也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种在不锈钢表面电沉积形成聚吡咯薄膜的方法，其特征在于：以不锈钢箱为阳 极，以不锈钢箱为阴极，控制阴极和阳极的距离为1~5_，以N-甲基吡咯烷酮为溶剂，吡咯 为电解质，N-甲基吡咯烷酮与吡咯的体积比值为1~200,温度为10~90°C，在电压范围 为10~300V的条件下进行电泳沉积10~30min，然后将得到的阳极片清洗烘干，即在不锈 钢表面形成聚吡咯薄膜。2. 如权利要求1所述的一种在不锈钢表面电沉积形成聚吡咯薄膜的方法，其特征在 于：所述烘干过程是在鼓风干燥箱中进行的。
【专利摘要】本发明提供了一种在不锈钢表面电沉积形成聚吡咯薄膜的方法，其特征在于：以不锈钢箔为阳极，以不锈钢箔为阴极，控制阴极和阳极的距离为1～5mm，以N-甲基吡咯烷酮为溶剂，吡咯为电解质，NMP与吡咯的体积比值为1～200，温度为10～90℃，在电压范围为10～300V的条件下进行电泳沉积10～30min，然后将得到的阳极片清洗烘干，即在不锈钢表面形成聚吡咯薄膜。本发明不仅仅解决了在水溶液中受PH、电压影响的问题，而且解决了在有机溶剂中添加剂繁多的问题，将制备的限制条件大大减少。
【IPC分类】C25D9/02
【公开号】CN105297098
【申请号】CN201510764320
【发明人】张全生, 尹佳佳, 马可, 雷天辉, 程素贞, 贾李李, 张建辉, 张伟, 黄海军, 张道明, 张立恒, 霍孟飞, 任桢, 杜蓓莹, 李敏, 陈磊, 黄嫣
【申请人】上海应用技术学院
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年11月10日