铜因具有优异导电性、导热性和延展性,被广泛地应用于交通运输、建筑工业、化工、电子和国防工业等重要领域。在中性或偏碱性使用环境中,铜的抗腐蚀能力较强,但是在pH值较低、含氧及含Cl~-等较恶劣的条件下铜就会发生比较严重的腐蚀。因此,铜及铜合金的腐蚀防护一直受到腐蚀科学领域研究者的密切关注。常用的金属腐蚀防护技术中,添加缓蚀剂是一种有效的防腐手段。近年来,由于人们对环境保护的要求日益提高,开发高效、低毒并绿色环保的缓蚀剂成为研究热点。离子液体由于其低毒、高沸点、可设计等特点,被认为是一种完美的并有巨大应用前景的缓蚀剂。本文以8-羟基喹啉为底物,合成了4种不同碳链长度的互为同系物的离子液体(季铵盐),并研究其对铜在0.5 M硫酸溶液中的缓蚀性能。通过电化学测试、形貌表征、量化计算、分子模拟等手段,系统地研究了合成的离子液体对铜在硫酸介质中的缓蚀性能,并探究了烷基链长的改变对其缓蚀性能的影响。本论文的主要工作如下:1.目标离子液体的合成以8-羟基喹啉为底物,探讨了两种不同的合成路线对合成目标产物的影响。两条路线涉及的反应都是苯环上的亲电取代反应以及威廉姆逊(Williamson)不对称醚的合成反应,两者的区别在于将苄基和烷基引入分子中的顺序不同。结果表明:通过亲电取代反应先引入苄基,再通过威廉姆逊(Williamson)不对称醚的合成反应引入烷基的方法能够获得较高的产率(第一步的产率为92.3%,第二步四种目标产物的产率都在80%以上)。同时,红外、核磁、低分辨率质谱表征的结果证实目标产物被合成出来。2.0.5 M硫酸介质中4种离子液体对紫铜的缓蚀性能研究动电位极化曲线和电化学交流阻抗谱(EIS)的数据结果表明:4种离子液体对紫铜在0.5 M硫酸溶液中均有优异的缓蚀效果,缓蚀效率随浓度的上升而增加,当浓度达到研究范围内的最大值时(1 m M),缓蚀效率达到90%以上;添加缓蚀剂后,腐蚀电流减小,腐蚀电位出现明显负移,且变化的范围超过85 mv,表明4种离子液体在此腐蚀体系中为阴极型缓蚀剂;随着离子液体烷基链长的增加,缓蚀效率先上升后下降。扫描电子显微镜(SEM)分析结果表明缓蚀剂的加入能够有效减缓铜表面的腐蚀。吸附类型研究表明4种离子液体在紫铜表面的吸附符合Langmiur吸附模型,并且标准吸附吉布斯自由能都在-40 KJ/mol左右,表明4种离子液体缓蚀剂主要通过化学吸附的方式吸附在铜表面。通过量子化学计算和分子动力学模拟,得到了4种离子液体分子的一些量化参数,分析了缓蚀剂分子与铜基体之间的相互作用及吸附活性位点,建立了缓蚀剂分子在铜表面的吸附模型,为实验结果提供了理论支持。