铜是一种优质的金属材料,在工业生产中应用广泛。研究硫酸介质中铜被腐蚀的情况,同时探究杂环有机物对铜腐蚀过程的抑制作用,对筛选有效腐蚀抑制剂具有重要的意义。近年来,随着对绿色发展需求的提高,对环境友好型有机物用作金属腐蚀抑制剂的研究越来越多。吡唑并嘧啶衍生物是一类新型的绿色缓蚀剂,它们的优势在于挥发性低、吸附位点多、低毒、可设计性等,基于这些优点使这类衍生物成为近年来缓蚀剂研究的热点。本论文采用五种吡唑并嘧啶衍生物作为缓蚀剂,它们分别为4-氨基吡唑并嘧啶（APP）、4-羟基吡唑并嘧啶（HPP）、4-巯基吡唑并嘧啶（MPP）、4-氨基-3-溴-吡唑并嘧啶（Br-APP）、4-氨基-3-碘-吡唑并嘧啶（I-APP）。为了研究这五种缓蚀剂在0.5 M H₂SO₄溶液中对铜的缓蚀性能和机理,本论文采用了极化曲线、交流阻抗、表面形貌、X射线光电子能谱分析和量子化学计算等方法,对吡唑并嘧啶衍生物的腐蚀性能及相应的腐蚀机理进行了测试和研究,评价了离子抑制作用。本文的主要结果如下:（1）动电势极化曲线显示,缓蚀剂浓度的增加会导致腐蚀电流密度降低,从而使得耐腐蚀力增加。图中明显看出腐蚀抑制剂对阳极过程的抑制作用更大,并且添加腐蚀抑制剂不会改变阴极析氢的反应机理。由于腐蚀电流密度变化小于85 mV,所以这五种腐蚀抑制剂是混合型腐蚀抑制剂。（2）交流阻抗测试结果表明,缓蚀剂浓度的增大会增加容性电弧电阻半径,即反应体系中电荷转移电阻Rct值一直增大,电阻也会增大,使得缓蚀效率提高。测试表明,缓蚀剂分子逐渐取代体系中的水分子吸附在金属表面,减少水与金属的接触,形成有效的保护膜从而提高了缓蚀效果。（3）X射线光电子能谱显示,缓蚀剂能紧密地吸附在铜表面与铜分子形成共价键,增加缓蚀剂与铜的吸附作用,从而增加缓蚀效率。（4）扫描电镜图谱显示,无缓蚀剂添加的空白溶液被铜腐蚀的非常严重,而添加了吡唑并嘧啶衍生物作为缓蚀剂后,铜表面均受到不同程度的保护,扫描电镜图的结果与电化学实验结果相一致。（5）基于阻抗谱数据计算得出吸附热力学结果,表明0.5M H₂SO₄溶液中的五种吡唑有机化合物的吸附符合朗缪尔吸附等温线,计算得出吸附吉布斯自由能为负。表明几种离子液体抑制剂在铜表面的吸附是自发的,它们的吸附是物理吸附和化学吸附的结果。（6）通过量子化学计算可以得出缓蚀剂的抗蚀性强弱与分子能带（ΔE）高低有关。当腐蚀抑制分子具有低LUMO轨道能量(E_LUMO)和高HOMO轨道能量(E_HOMO)时,则两者之差即分子能带（ΔE）低,导致金属与抗蚀的有机物之间存在强吸附力,此时抗蚀效果更好。结合以上的研究结果,本文可得出结论:五种吡唑并嘧啶衍生物对铜在0.5 M的硫酸溶液中均具有优异的缓蚀效果。本文中的各种测试给出的几种缓蚀性能大小顺序为:MPP>HPP>APP,I-APP>Br-APP>APP。