[发明专利]L-半胱氨酸作为带CuCl锈青铜缓蚀剂的应用

说明书

技术领域

本发明公开了L-半胱氨酸作为带CuCl锈青铜的缓蚀剂的应用， 属于金属材料腐蚀与防护技术领域。

背景技术

青铜器在人类文明史上占有重要的地位，有很高的艺术价值和历 史价值。出土的青铜器通常带锈，这些锈蚀产物是青铜器庄严古朴， 年代久远的象征，在增加青铜器魅力的同时，也增大了保护的难度。 目前对锈蚀青铜的缓蚀研究主要针对碱式氯化铜、碱式碳酸铜等稳定 的二价铜锈，对CuCl锈的缓蚀保护研究极为有限。开展对带CuCl锈 青铜的缓蚀研究，是因为它是引起“青铜病”的真正根源，有些青铜 器在长期埋藏过程中，表面腐蚀最内层已经生成了氯化亚铜，出土后 由于空气和水的作用，使腐蚀加速而变得明显，迅速粉化、穿孔。青 铜器腐蚀过程主要有以下几个反应式：

潮湿环境中，氯化亚铜发生水解产生盐酸：2CuCl+H₂O→Cu₂O+ 2HCl；生成的HCl与未腐蚀的青铜基体反应生成CuCl：4Cu+4HCl+ O₂→4CuCl+2H₂O；生成的HCl与无害的Cu₂O锈反应生成有害锈碱 式氯化铜：2Cu₂O+2HCl+2H₂O+O₂→CuCl₂·3Cu(OH)₂；生成的 HCl与无害的与碱式碳酸铜锈反应生成有害锈碱式氯化铜： 2[CuCO₃·Cu(OH)₂]+2HCl+2H₂O→CuCl₂·3Cu(OH)₂+2CO₂+ 2H₂O循环发生，不仅会腐蚀基体，还会将无害锈蚀产物转化为有害 锈蚀产物，使粉化区域不断变大，不利于青铜器物的保护。故而要终 止“青铜病”的循环反应，就必须稳定CuCl锈，抑制其水解反应。

近年来，随着人类环保意识的增强和可持续发展理念的深入，新 型高效的环境友好型缓蚀剂成为研究的热点，氨基酸不仅可以通过蛋 白质水解得来，且在自然环境中可分解，对铜和铜合金的保护显示出 优异的缓蚀效果，但尚未见关于氨基酸缓蚀已锈蚀青铜的研究。

发明内容：

本发明的目的是克服现有带锈青铜缓蚀剂存在的缺点，提供一种 适用于带CuCl锈青铜的环境友好型缓蚀剂。

本发明的技术方案:L-半胱氨酸作为带CuCl锈青铜缓蚀剂的应用。 L-半胱氨酸作为带CuCl锈青铜缓蚀剂的应用，其特征在于，将L-半胱 氨酸喷涂在带CuCl锈青铜的表面或添加在带CuCl锈青铜所在的环境 中，如酸雨环境中或潮湿的环境中。

L-半胱氨酸在酸雨溶液中的浓度为0.5—5mmol/L，其中模拟酸雨 溶液的溶剂为去离子水，溶质为Na₂SO₄和NaHCO₃，[Na₂SO₄]＝0.2g/L， [NaHCO₃]＝0.2g/L，用稀硫酸调pH值至5，以模拟城市大气环境和成 分。

实际保护过程中，将L-半胱氨酸溶于去离子水中，浓度为0.5— 5mmol/L，喷洒或涂刷于青铜器物表面，或将青铜器物浸泡于浓度为 0.5—5mmol/LL-半胱氨酸的去离子水溶液中，即可达到本发明中提到 的保护效果。

本发明的有益效果:

本发明中的带锈青铜缓蚀剂为环境友好型缓蚀剂，对人和环境无危害， 在模拟酸雨溶液中，当浓度为0.5mmol/L时缓蚀效率达92.4％，当浓 度为5mmol/L时缓蚀效率达95.3％。

附图说明

图1：带CuCl锈青铜试样在未添加缓蚀剂的模拟酸雨溶液中浸泡2h 的EIS曲线。

图2：带CuCl锈青铜试样在添加0.5mmol/L半胱氨酸的模拟酸雨溶液 中浸泡2h的EIS曲线。

图3：带CuCl锈青铜试样在添加5mmol/L半胱氨酸的模拟酸雨溶液 中浸泡2h的EIS曲线。

具体实施方式：

下面通过实例并结合附图对本发明进行进一步阐述，但并不限制本发 明的保护内容。

实施例1：

一、溶液配制