[发明专利]一种在不锈钢表面电沉积形成聚吡咯薄膜的方法

说明书

技术领域

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

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。

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

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。

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(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℃，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。

进一步的，所述烘干过程是在鼓风干燥箱中进行的。

进一步的，采用去离子水清洗.

本发明以不锈钢箔为阳极，以不锈钢箔为阴极，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℃，在电压范围为10～300V的条件下进行电泳沉积10～30min，在阳极不锈钢箔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。

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

图1、实施例中1聚吡咯的SEM图；

图2、实施例中1聚吡咯的Raman图；

图3、实施例中1聚吡咯的IR图；

图4、实施例1中304不锈钢电沉积前后的塔菲尔图；

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

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。

实施例1

用20mlNMP为溶剂，吡咯为电解质，以不锈钢箔为阳极，304不锈钢箔为阴极，恒电压150V进行电沉积30min，温度为25℃，得到聚吡咯薄膜。

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。

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。

然后将得到的附有聚吡咯薄膜的不锈钢箔放在,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裸不锈钢箔，在实施例1的条件下进行电沉积的304不锈钢箔，以及分别在0.15MNaCl溶液中浸泡26h后的不锈钢箔的塔菲尔对比曲线。

结果分析如下表：

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。

实施例2

用20mlNMP为溶剂，吡咯为电解质，以不锈钢箔为阳极，316L不锈钢箔为阴极，恒电压280V进行电沉积30min，温度为25℃，得到聚吡咯薄膜。

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。

然后将得到的附有聚吡咯薄膜的不锈钢箔放在,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裸不锈钢箔，在实施例2的条件下进行电沉积的316L不锈钢箔，以及分别在0.15MNaCl溶液中浸泡26h后的不锈钢箔的塔菲尔对比曲线。

结果分析如下表：