[發明專利]L-半胱氨酸作為帶CuCl銹青銅緩蝕劑的應用

在審

• 申請號: 201610046498.4
• 申請日: 2016-01-22
• 公開（公告）號: CN105543855A
• 公開（公告）日: 2016-05-04
• 發明（設計）人: 王菊琳;王天然;吳進賢
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: C23F11/16
• 分類號: C23F11/16
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 張慧

技術領域

本發明公開了L-半胱氨酸作為帶CuCl銹青銅的緩蝕劑的應用， 屬于金屬材料腐蝕與防護技術領域。

背景技術

青銅器在人類文明史上占有重要的地位，有很高的藝術價值和歷 史價值。出土的青銅器通常帶銹，這些銹蝕產物是青銅器莊嚴古樸， 年代久遠的象征，在增加青銅器魅力的同時，也增大了保護的難度。 目前對銹蝕青銅的緩蝕研究主要針對堿式氯化銅、堿式碳酸銅等穩定 的二價銅銹，對CuCl銹的緩蝕保護研究極為有限。開展對帶CuCl銹 青銅的緩蝕研究，是因為它是引起“青銅病”的真正根源，有些青銅 器在長期埋藏過程中，表面腐蝕最內層已經生成了氯化亞銅，出土后 由于空氣和水的作用，使腐蝕加速而變得明顯，迅速粉化、穿孔。青 銅器腐蝕過程主要有以下幾個反應式：

潮濕環境中，氯化亞銅發生水解產生鹽酸：2CuCl+H₂O→Cu₂O+ 2HCl；生成的HCl與未腐蝕的青銅基體反應生成CuCl：4Cu+4HCl+ O₂→4CuCl+2H₂O；生成的HCl與無害的Cu₂O銹反應生成有害銹堿 式氯化銅：2Cu₂O+2HCl+2H₂O+O₂→CuCl₂·3Cu(OH)₂；生成的 HCl與無害的與堿式碳酸銅銹反應生成有害銹堿式氯化銅： 2[CuCO₃·Cu(OH)₂]+2HCl+2H₂O→CuCl₂·3Cu(OH)₂+2CO₂+ 2H₂O循環發生，不僅會腐蝕基體，還會將無害銹蝕產物轉化為有害 銹蝕產物，使粉化區域不斷變大，不利于青銅器物的保護。故而要終 止“青銅病”的循環反應，就必須穩定CuCl銹，抑制其水解反應。

近年來，隨著人類環保意識的增強和可持續發展理念的深入，新 型高效的環境友好型緩蝕劑成為研究的熱點，氨基酸不僅可以通過蛋 白質水解得來，且在自然環境中可分解，對銅和銅合金的保護顯示出 優異的緩蝕效果，但尚未見關于氨基酸緩蝕已銹蝕青銅的研究。

發明內容：

本發明的目的是克服現有帶銹青銅緩蝕劑存在的缺點，提供一種 適用于帶CuCl銹青銅的環境友好型緩蝕劑。

本發明的技術方案:L-半胱氨酸作為帶CuCl銹青銅緩蝕劑的應用。 L-半胱氨酸作為帶CuCl銹青銅緩蝕劑的應用，其特征在于，將L-半胱 氨酸噴涂在帶CuCl銹青銅的表面或添加在帶CuCl銹青銅所在的環境 中，如酸雨環境中或潮濕的環境中。

L-半胱氨酸在酸雨溶液中的濃度為0.5—5mmol/L，其中模擬酸雨 溶液的溶劑為去離子水，溶質為Na₂SO₄和NaHCO₃，[Na₂SO₄]＝0.2g/L， [NaHCO₃]＝0.2g/L，用稀硫酸調pH值至5，以模擬城市大氣環境和成 分。

實際保護過程中，將L-半胱氨酸溶于去離子水中，濃度為0.5— 5mmol/L，噴灑或涂刷于青銅器物表面，或將青銅器物浸泡于濃度為 0.5—5mmol/LL-半胱氨酸的去離子水溶液中，即可達到本發明中提到 的保護效果。

本發明的有益效果:

本發明中的帶銹青銅緩蝕劑為環境友好型緩蝕劑，對人和環境無危害， 在模擬酸雨溶液中，當濃度為0.5mmol/L時緩蝕效率達92.4％，當濃 度為5mmol/L時緩蝕效率達95.3％。

附圖說明

圖1：帶CuCl銹青銅試樣在未添加緩蝕劑的模擬酸雨溶液中浸泡2h 的EIS曲線。

圖2：帶CuCl銹青銅試樣在添加0.5mmol/L半胱氨酸的模擬酸雨溶液 中浸泡2h的EIS曲線。

圖3：帶CuCl銹青銅試樣在添加5mmol/L半胱氨酸的模擬酸雨溶液 中浸泡2h的EIS曲線。

具體實施方式：

下面通過實例并結合附圖對本發明進行進一步闡述，但并不限制本發 明的保護內容。

實施例1：

一、溶液配制