水滑石(LDHs)作为耐高温、耐辐射、抗老化性能良好的重要无机功能材料,在制备环境友好型缓蚀薄膜材料方面具有十分广阔的前景。目前水滑石薄膜在金属腐蚀与防护领域的应用研究尚处于起步阶段。本论文旨在利用水滑石材料的特殊结构,将绿色缓蚀剂氨基酸插入水滑石层间,制备皆具水滑石和缓蚀剂优越性能的杂化材料。此类材料克服了常用腐蚀防护方法工艺复杂、污染环境和成本较高等缺点,保护环境的同时节约资金,具有重要的科学意义和实用价值。首先采用共沉淀法,在弱碱性条件下将氨基酸类绿色缓蚀剂L-谷氨酸、L-天冬氨酸和L-色氨酸插入锌铝水滑石层间,制备氨基酸-LDHs杂化物。通过粉末X射线衍射(PXRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)对杂化物的结构进行表征。由PXRD可知,与前驱体水滑石层间距相比,杂化物的层间距明显增大,且003衍射峰向2θ小角度方向移动,说明氨基酸成功插入水滑石层间。杂化物的FT-IR图中也出现了氨基酸特征基团的吸收峰,进一步证明插层反应的成功。将上述制备的氨基酸-LDHs杂化物通过胶体沉积技术在铜表面成膜,采用扫描电镜(SEM)对其表面形貌进行分析,结果表明,氨基酸-LDHs杂化物在铜表面形成了致密的薄膜。采用电化学阻抗谱(EIS)和极化曲线对铜表面的氨基酸-LDHs薄膜在NaCl溶液中的耐腐蚀性能进行评价,结果表明氨基酸-LDHs具有高的表面覆盖度和缓蚀效率。最后通过浸泡实验,对氨基酸-LDHs的耐腐蚀机理进行了初步探讨。SEM结果表明,氨基酸-LDHs薄膜在NaCl溶液中浸泡24 h后,薄膜的表面形貌发生显著变化,由于电解质的浸泡,表面的氨基酸-LDHs片状结构排布不再致密。PXRD和能谱(EDS)结果表明浸泡后腐蚀性Cl-插入了水滑石层间,层间氨基酸含量减少,证明氨基酸-LDHs薄膜在腐蚀性介质中发生了离子交换反应。得出如下结论:一方面,溶液中腐蚀性离子Cl-的减少可以减缓介质对基底的腐蚀;另一方面,交换到溶液中的氨基酸也起到了腐蚀抑制作用,两方面的共同作用,使氨基酸-LDHs杂化物薄膜的缓蚀效率提高。