不锈钢载波氧化膜/聚噻吩复合膜的制备及耐蚀性能研究

【引言】电化学合成的聚噻吩膜具有良好的电化学稳定性，在催化、电化学传感器、材料保护等领域有着广阔的应用前景。多数情况下，聚噻吩膜是在贵金属上合成，而在不锈钢、铝、钛等氧化性金属上合成聚噻吩膜既可以节约成本，又能扩展导电高分子膜的应用范围。然而，与在惰性电极上生成的聚噻吩膜相比，在氧化性金属上形成的膜多疏松且与基体结合力差。这是由于氧化性金属产生阳极溶解活性，且阳极溶解电位低于聚噻吩单体的氧化电位。因此，在电氧化聚合过程中，阳极金属的不稳定性阻滞导电高分子膜在电极上的成核过程，导致氧化形成的高分子膜疏松，与基体结合力欠佳。为解决这一问题，对金属基体进行表面改性是改善高分子膜与基体结合力的一个途径。Ｒｅｎ等［３］将４３０铁素体不锈钢经磷酸钝化，形成微孔表面后，电沉积聚３－甲基噻吩（ＰＭｅＴ）膜，使不锈钢基体上成功包覆一层结合力良好的ＰＭｅＴ膜，并发现未经钝化的金属表面无法沉积ＰＭｅＴ膜。对不锈钢可采用多种表面改性方法获得多孔表面，其中，２０世纪９０年代开发的不锈钢低频载波氧化法［４，５］是一种有效的方法。它可通过调节载波条件控制氧化膜的结构、半导体性能及厚度，克服了传统方法使用铬酸盐的缺点，可称之为绿色工艺。