กรุณาใช้ตัวระบุนี้เพื่ออ้างอิงหรือเชื่อมต่อรายการนี้: http://kb.psu.ac.th/psukb/handle/2016/13119
ชื่อเรื่อง: Corrosion Inhibition of Copper by Thioureas and N, O, S-Ligating Ring Compounds
ชื่อเรื่องอื่นๆ: การป้องกันการกัดกร่อนของโลหะทองแดงด้วยสารประกอบไทโอยูเรียและลิแกนด์ที่มีอะตอมไนโตรเจนออกซิเจนและซัลเฟอร์เป็นองค์ประกอบ
ผู้แต่ง/ผู้ร่วมงาน: Pipat Chooto
Sontaya Manaboot
Faculty of Science (Chemistry)
คณะวิทยาศาสตร์ ภาควิชาเคมี
คำสำคัญ: Copper Corrosion;Copper Oxidation
วันที่เผยแพร่: 2017
สำนักพิมพ์: Prince of Songkla University
บทคัดย่อ: Certain N, O, S-ligating ring compounds and thioureas were investigated to understand their role of inhibiting copper corrosion in acetonitrile. For 5 quinones under study including xanthone, xanthene, thioxanthone, acridone and 1,4-naphthoquinone, acridone is the best inhibitor with the corrosion inhibition of 98.98% whereas 1,4-naphthoquinone exhibits the lowest inhibition, due to weak interaction between carbonyl group and copper. With the presence of sulphur to form stronger bond with copper, thioureas have better inhibiting behavior than quinones. For 4 thioureas namely. thiourea, diphenylthiourea, phenylthiourea, and ethylenethiourea; ethylene thiourea derivatives shows the best inhibition with the corrosion inhibition of 99.48% and diphenylthiourea the lowest due to steric effect from phenyl group. When halide ions are present, the efficiency of thioureas in inhibition decreases due to more preferable copper complexation to halides, with the strongest copper-halide bond formation by the free iodide ion, consistent with the results from X-ray crystallography and Cyclic voltammetry. The inhibition ability of dimedone for copper in acetonitrile at 25 °C was investigated by potentiodynamic polarization and electrochemical impedance spectroscopy (EIS). Corrosion resistance was found to be increased with inhibitor concentration up to 93.68% inhibition efficiency at 3.00 mM, indicating that dimedone molecules can cumulatively adsorb on the copper surface and finally form a protective film on copper-solution interface. This is also supported by the decreasing of copper oxidation in cyclic voltammogram. Polarization curves revealed that dimedone is of mixed type inhibitor. The adsorption of dimedone on copper surface obeys the Langmuir isotherm and the adsorption mechanism is of physisorption type. The standard energy of adsorption (AG° ads) values were found in good agreement for both polarization and impedance to be -8.43 and -8.17 kJmol*' respectively. Fourier Transform Infrared spectroscopy (FT-IR) confirmed the interaction of copper with oxygen on dimedone. The mole ratio method suggested that the complexation ratio of copper-dimedone is 1:2. Scanning electron microscopy (SEM) of copper surface after immersion in dimedone solution indicates the presence of a protective layer on the electrode surface. The frontier molecular orbital energy Еномо (highest occupied molecular orbital), ELUMo (lowest unoccupied molecular orbital), and the Mulliken charge distribution obtained from Quantum chemical calculations revealed that the small value of energy gap (AE) for dimedone reflects strong adsorption of the molecules on copper surface. The enhanced corrosion inhibition is possibly due to the compact film structure blocking the electron transfer from the solution to copper surface.
Abstract(Thai): สารประกอบไทโอยูเรียและสารในกลุ่มลิแกนด์ที่มีอะตอมไนโตรเจน ออกซิเจน และซัลเฟอร์เป็นองค์ประกอบถูกศึกษาพฤติกรรมการยับยั้งกันการกัดกร่อนแก่ทองแดง ในอะซีโตไนไตรล์ จากการศึกษาสารประกอบควิโนนได้แก่ xanthone, xanthene, thioxanthone, acridone และ 1,4-naphthoquinone พบว่า acridone เป็นตัวยับยั้งที่ดีที่สุดโดยประสิทธิภาพในการยับยั้งการกัดกร่อนเท่ากับ 98.98% ขณะที่สารประกอบ 1,4-naphthoquinone มี ประสิทธิภาพในการยับยั้งกันการกัดกร่อนต่ำสุดเนื่องจากปฏิสัมพันธ์ที่อ่อนระหว่างหมู่คาร์บอนิลและทองแดง เนื่องจากซัลเฟอร์สามารถเกิดพันธะที่แข็งแรงกับทองแดงทำให้สารในกลุ่มไทโอยูเรียมีพฤติกรรมการยับยั้งการกัดกร่อนสูงกว่าสารในกลุ่มควิโนน สำหรับพฤติกรรมการยับยั้งการกัดกร่อนของสารประกอบในกลุ่มไทโอยูเรีย ได้แก่ thiourea, diphenylthiourea. phenylthiourea และ ethylenethiourea พบว่า ethylene thiourea แสดงประสิทธิภาพใน การยับยั้งการกัดกร่อนสูงสุดที่ 99.48% และ diphenylthiourea มีประสิทธิภาพในการ ยับยั้งการกัดกร่อนต่ำสุดเนื่องจากความเกะกะของหมู่ฟีนีลในโครงสร้างและประสิทธิภาพในการยับยั้งการกัดกร่อนของไทโอยูเรียลดลงเมื่อเติมเฮไลด์ไออนสามชนิด ได้แก่ คลอไรด์ โบรไมด์ และ ไอโอไดด์ เนื่องจาก ไอออนดังกล่าว สามารถเกิดสารป ระกอบเชิงซ้อน กับทองแดงได้ดีกว่าสารประกอบไทโอยูเรีย โดยไอโอไดด์สามารถเข้าจับกับทองแดงได้ดีที่สุดจากการศึกษาด้วย X-ray crystallography และ Cyclic voltammetry ประสิทธิภาพในการยับยั้งการกัดกร่อนของ dimedone ที่มีต่อโลหะทองแดง ในอะซิโตไนไตรล์ถูกศึกษาด้วยเทคนิค potentiodynamic polarization และ electrochemical impedance spectroscopy (EIS) พบว่า dimedone มีประสิทธิภาพในการยับยั้งการกัดกร่อนแก่ทองแดงสูงสุด 93.68% ที่ความเข้มข้น 3.0 mM ซี้ให้เห็นว่าโมเลกุลของ dimedone ดูดขับบน ผิวหน้าทองแดงแล้วเกิดเป็นฟิล์มเคลือบป้องกันการเกิดปฏิกิริยาที่ผิวหน้าทองแดง จากการศึกษาด้วย Cyclic voltammetry พบว่าพีคออกซิเดชันของทองแดงลดลงซึ่งเป็นผลมาจากการเกิดสารประกอบเชิงซ้อนกับ dimedone และจากกราฟ polarization ชี้ให้เห็นว่า dimedone เป็นตัวยับยั้งแบบผสมซึ่งการดูดซับบนผิวหน้าทองแดงเป็นไปตามไอโซเทอมของ Langmuir โดยกลไกลการดูดซับเป็นการดูดซับทางกายภาพเนื่องจากพลังงานอิสระของการดูดซับ (46°d) ที่คำนวณจากผลที่ได้จากเทคนิค polarization และ impedance มีความสอดคล้องกันคือ -8.43 และ -8.17 KJmol-1 ตามลำดับ ผลจาก Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) ยืนยันการเกิดปฏิสัมพันธ์ระหว่างทองแดงกับออกซิเจนในโครงสร้างของ dimedone โดยสัดส่วนโมลของสารประกอบเชิงซ้อน copper-dimedone ทดสอบด้วยวิธี mole ratio พบว่ามีสัดส่วนเท่ากับ 1:2 และจากภาพถ่ายผิวหน้าทองแดงด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็ก-ตรอนแบบส่องกราด (SEM) หลังแช่แผ่นทองแดงในสารละลาย dimedone พบว่ามีชั้นฟิล์มเคลือบบนผิวหน้าทองแดงผลจากการคำนวณทางเคมีควอนตั้มพบว่าแถบช่องว่างพลังงาน (AE) ระหว่างออร์บิทัลของโมเลกุลที่มีพลังงานสูงที่สุดที่มีอิเลคตรอนบรรจุอยู่ (Euoud) กับออร์บิทัลของโมเลกุลที่มีพลังงานต่ำ ที่สุดที่ไม่มีอิเลคตรอนบรรจุอยู่ (ELuno) มีค่าน้อยชี้ให้เห็นว่าเห็นได้ว่าโมเลกุลของ dimedone สามารถดูดซับบนผิวหน้าทองแดงได้ดีมีผลให้ประสิทธิภาพในการยับยั้งการกัดกร่อนเพิ่มขึ้น
รายละเอียด: Thesis (M.Sc., Chemistry)--Prince of Songkla University, 2017
URI: http://kb.psu.ac.th/psukb/handle/2016/13119
ปรากฏในกลุ่มข้อมูล:324 Thesis

แฟ้มในรายการข้อมูลนี้:
แฟ้ม รายละเอียด ขนาดรูปแบบ 
420146.pdf3.97 MBAdobe PDFดู/เปิด


รายการนี้ได้รับอนุญาตภายใต้ Creative Commons License Creative Commons