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·1786· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 35 卷

基组水平上计算分子的前线轨道能量、Mulliken 电 图 4a~d 分别是 C 1s、N 1s、O 1s、Fe 2p 的 XPS
荷分布、Fukui 指数等参量。 高分辨扫描谱，各谱图由 XPS Peak4.1 软件分峰拟
合得到。图 4a 中经 PPD 修饰后碳钢表面的 C 1s 谱
2 结果与讨论
有两个峰，第一个峰出现在 284.80 eV 处，这可能
是由 PPD 中 C—C 和 C—H 引起的特征峰；第二个
2.1 金相显微镜
峰出现在 286.02 eV 处，这可能是由 PPD 中 C—O
图 2 为裸钢（a）、经 PPD 化合物自组装成膜的
—C 和 C==N 引起的特征峰。图 4b 中经 PPD 修饰后
钢片（b）和二者分别在质量分数 3.5%的 NaCl 溶液
中腐蚀后的金相显微图（c、d）。从图 2 可以看出， 碳钢表面的 N 1s 谱有两个峰，第一个峰出现

裸钢表面经打磨后出现了划痕（图 2a）；PPD 分子
在钢表面形成了一层较为致密的保护膜（图 2b）；
裸钢经腐蚀后表面出现了腐蚀坑，表面凹凸不平，
腐蚀严重（图 2c）；而组装有 PPD 的钢片腐蚀后表
面比较光滑，腐蚀坑消失（图 2d），说明 PPD 自组
装分子膜阻挡了腐蚀介质向金属基底的转移，有效
抑制了腐蚀的发生。

图 2 钢片表面的金相显微图
Fig. 2 Metallographic images of the corroded surfaces of
steel pieces

2.2 X 射线光电子能谱（XPS）表征
图 3 为经 PPD 修饰后碳钢表面的 XPS 全谱图。
由图 3 可见，经 PPD 组装成膜后的碳钢表面主要有
Fe、O、C、N 元素。

图 4 PPD 在碳钢表面自组装膜的 XPS 高分辨率扫描谱
图 3 PPD 在碳钢表面自组装膜的全扫描谱 Fig. 4 High-resolution XPS spectra of PPD modified steel
Fig. 3 Wide-scan XPS spectrum of PPD modified steel surface surface