[发明专利]一种缓蚀剂分子的定性、半定量检测方法

说明书

本发明公开了一种缓蚀剂分子的定性、半定量检测方法。本发明利用表面增强拉曼效应放大金属及其合金表面吸附的缓蚀剂分子的拉曼光谱信号，实现缓蚀剂分子的定性和半定量检测，所述方法首先将金属及其合金浸泡在一定浓度的缓蚀剂溶液中，一段时间后将试样拿出，在其表面沉积或覆盖一层等离激元纳米材料薄膜，之后利用拉曼光谱仪检测试样表面吸附的缓蚀剂分子的拉曼信号。本发明利用表面增强拉曼效应显著放大缓蚀剂分子的拉曼信号，可以实现微量、痕量缓蚀剂的高灵敏度检测，本发明有助于促进缓蚀机理的深入分析，这在腐蚀与防护研究领域具有广阔的应用前景。

【技术领域】

本发明涉及腐蚀与防护研究领域，特别涉及一种缓蚀剂分子的定性、半定量检测方法。

【背景技术】

材料腐蚀问题严重影响着国防建设和国民经济，据估计，全世界因腐蚀而耗损的金属约占年产量的10％-20％。多年来，人们不断寻找各种有效的途径抑制腐蚀现象。其中，缓蚀剂防护具有材料用量少、价格低、效果显著的优势，是一种高效、简便、经济的防腐蚀手段。通过分析缓蚀剂对金属的防护作用、表面吸附膜形貌及成分、缓蚀剂与腐蚀介质的作用等，能够深入了解缓蚀机制，有助于研发新型的高效、环保型缓蚀剂。但是，目前缓蚀剂的吸附情况主要是通过失重实验的间接方法证明，对于缓蚀剂的真实吸附动力学、吸附模式、界面吸附机理等微观问题的研究较为困难。因此，亟需开发更加直观、可靠的缓蚀剂检测方法。

拉曼光谱能够提供分子的各种官能团和价键信息，它是一种强有力的光谱分析技术。但是，拉曼光谱的信号很弱，强度仅为入射光强度的百万分之一，这极大地限制了拉曼光谱技术在缓蚀剂检测中的应用。表面增强拉曼效应可以利用等离激元纳米材料将分子的拉曼信号增强10⁴-10¹⁰倍，该技术因其超高的灵敏性，被广泛应用于研究界面吸附方式、分子的排列和取向、界面反应等，非常适合缓蚀剂分子的检测。目前表面增强拉曼技术在缓蚀剂检测中的应用主要围绕贵金属纳米基底，研究内容为缓蚀剂分子在贵金属表面的吸附过程，对常用的钢铁、铝合金等材料表面吸附的缓蚀剂分子的拉曼增强检测鲜有报道。

因此，有必要研究一种缓蚀剂分子的定性、定量检测方法来应对现有技术的不足，以解决或减轻上述一个或多个问题。

【发明内容】

有鉴于此，本发明提供了一种缓蚀剂的定性、半定量检测方法，该方法利用表面增强拉曼效应检测金属及其合金表面吸附的缓蚀剂分子，显著放大了缓蚀剂分子的拉曼信号，可以实现微量、痕量缓蚀剂的高灵敏度检测。

一方面，本发明提供一种缓蚀剂的定性、半定量检测方法，所述方法利用等离激元纳米材料的表面增强拉曼效应，放大金属及其合金表面吸附的缓蚀剂分子的拉曼光谱信号，实现缓蚀剂分子的定性检测和半定量检测。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述定性检测的方法具体为：利用拉曼光谱仪检测缓蚀剂分子的拉曼信号，通过拉曼位移对缓蚀剂分子进行定性检测。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述半定量检测的方法具体为：利用拉曼光谱仪检测缓蚀剂分子的拉曼信号，根据拉曼峰强随时间变化或缓蚀剂浓度变化的变化，对缓蚀剂进行半定量检测。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述方法具体步骤如下：

步骤1：将试样金属及其合金浸泡在缓蚀剂溶液中；

步骤2：浸泡后将试样金属及其合金取出后干燥处理；

步骤3：在干燥处理后的试样金属及其合金的表面沉积或覆盖一层等离激元纳米材料薄膜，获得等离激元纳米复合材料；

步骤4：使用拉曼光谱仪，检测步骤2中等离激元纳米复合材料表面吸附的缓蚀剂分子的拉曼光谱信号；

步骤5：根据拉曼光谱信号中的拉曼位移和拉曼峰强对缓蚀剂分子进行定性检测和半定量检测。