Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Química, 2011. / Submitted by Shayane Marques Zica (marquacizh@uol.com.br) on 2011-10-18T20:31:18Z No. of bitstreams: 1 2011_LeonardoAlbertoFernandesdaCosta.pdf: 6209176 bytes, checksum: a9308124e1b4e0c5fe7c6c3ea6018bbd (MD5) / Approved for entry into archive by Leila Fernandes (leilabiblio@yahoo.com.br) on 2011-10-19T09:58:27Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_LeonardoAlbertoFernandesdaCosta.pdf: 6209176 bytes, checksum: a9308124e1b4e0c5fe7c6c3ea6018bbd (MD5) / Made available in DSpace on 2011-10-19T09:58:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_LeonardoAlbertoFernandesdaCosta.pdf: 6209176 bytes, checksum: a9308124e1b4e0c5fe7c6c3ea6018bbd (MD5) / Neste trabalho, o espalhamento Raman intensificado por superfície (SERS)foi utilizado numa investigação estrutural dos eletrodos de prata e cobre em contato com líquidos iônicos (LIs). Os LIs investigados foram o tetrafluorborato de 1-n-butil-3-metilimidazólio (BMI.BF4) e o bis(trifluorosulfonilimidato) de 1-n-butil-3-metilimidazólio (BMI.NTf2). Esta investigação foi realizada na ausência e na presença de água. Medidas de voltametria cíclica mostraram que a adição de água provoca uma diminuição nas janelas eletroquímicas dos metais investigados em meio de LIs, mas esse efeito é mais acentuado para o BMI.BF4. Medidas de MFA realizadas após os ciclos de oxidação-redução do eletrodo de cobre mostram a formação de uma superfície nano estruturada com partículas de dimensões entre 50e 100 nm. Foi observado que a adição de pequenas quantidades de água provoca uma perda notável nas intensidades SERS do cátion BMI+ adsorvido no cobre,enquanto para a prata este efeito ocorre em menor grau. A supressão da intensidade SERS no cobre foi atribuída à presença de um filme Cu2O na superfície de cobre que aumenta a afinidade dessa superfície com a água e evita o contato doBMI+ com os sítios SERS-ativos. O efeito do benzotriazol (BTAH) como inibidor de corrosão do cobre também foi investigado por espectroscopia SERS. Observou-seque o BTAH provoca uma diminuição das correntes anódicas do cobre em BMI.BF4devido à formação de um filme protetor na superfície do cobre, o complexo polimérico [Cu(I)BTA]n. Também foi observado que mesmo em potenciais onde o filme protetor é reduzido, BTAH adsorve sobre a superfície de cobre formando uma ligação química com os sítios SERS-ativos. Foram realizados também ensaios de corrosão por perda de massa para o eletrodo de cobre em meio de BMI.NTf2 em diferentes temperaturas, na ausência e presença de BTAH. Diferentemente dos resultados já relatados na literatura, foi observado que a corrosão do cobre em BMI.NTf2 ocorre a taxas mais elevadas somente para temperaturas acima de 250 oC,após 120h de exposição e que o BTAH também inibe a corrosão do cobre em altas temperaturas. Medidas Raman realizadas nas superfícies de cobre submetido aos experimentos de corrosão na presença de BTAH mostraram que o filme polimérico[Cu(I)BTA]n também se forma na superfície de cobre nessas condições. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / In this work, the surface-enhanced Raman scattering (SERS) was used in a structural investigation of silver and copper electrodes in contact ionic liquids (ILs).The investigated ILs were the 1-n-butyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate(BMI.BF4) and the 1-n-butyl-3-methylimidazolium bis(trifluorosulfonilimide) (BMI.NTf2).This study was performed in the absence and presence of water. Cyclic voltammetry measurements have shown that the addition of water causes a decrease in the electrochemical windows of the investigated metals in the ILs, but this effect is more prominent for BMI.BF4. AFM measurements performed on the copper electrode after the oxidation-reduction cycles have shown the formation of a nano structured surface corresponding to metal bumps with sizes in the 50-100 nm range. It has been observed that the addition of small quantities of water causes a remarkable loss of SERS intensity of the BMI+ cation adsorbed on copper while for silver this effect occurs in a lesser extent. The suppression of the SERS intensity of copper was attributed to the presence of a Cu2O film on the copper surface that increases the cupper surface affinity for water and avoids the contact of BMI+ with the SERS-active sites. The effect of benzotriazol (BTAH) as a corrosion inhibitor for copper electrodes was also investigated by SERS spectroscopy. It has been observed that BTAH causes a decrease on anodic currents of copper in BMI.BF4 due to the formation of a protective film on the copper surface, the [Cu(I)BTA]n polymeric complex. It has also been observed that even at potentials where the protective film is reduced, BATH adsorbs on the copper surface forming a chemical bond with the SERS-active site. The corrosion of copper peaces in BMI.NTf2 at different temperatures and in the absence and presence of BTAH was investigated by weight loss measurements. Differently from the results already reported in the literature, it has been observed that the corrosion of copper in BMI.NTf2 occurs at higher rates only for temperatures above 250 oC after 120h of exposure and that BTAH also inhibits the corrosion of copper at higher temperatures. Raman measurements performed on the copper surfaces subjected to corrosion experiments in the presence of BTAH have shown that the [Cu(I)BTA]n polymeric film does also forms on the copper surface.

Orientador: David Mendez Soares / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-06T09:05:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pinto_EdilsonMoura_M.pdf: 2421703 bytes, checksum: 4f88cfbf1bf972bc5ed1991a06982550 (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: Neste trabalho, a QCM (Quartz Crystal Microbalan e) Microbalança de Cristal de Quartzo, como ténica alternativa para o estudo da corrosão /inibição do metal cobre. Estudamos a proteção anti-corrosão de superfícies de cobre mediante a adsorção de inibidores voláteis de corrosão (VCI-CHAB,Ciclohexilamina-Benzoato). Utilizamos uma QCM, composta de um cristal de quartzo de 6MHz, recoberto por um filme de ouro depositado por sputtering. Utilizamos Técnicas eletroquímicas para caracterizar a corrosão. Para isto, estudamos a corrosão do metal cobre em diferentes ambientes, básicos e ácidos, na presença e ausência dos inibidores. Aplicamos a QCM acoplada à um potenciostato (EQCM), como método de determinação de variação de massa e e carga de correntes da corrosão/inibição. A presença dos filmes VC I sobre a superfície de cobre, também foi demonstrada pela técnica Reflection-Absorption Infra-Red Spectros opy (RAIRS), através da Micros copia de infravermelho razante, esta técnica é indicada para situações em que os filmes formados são Ultra-finos. Baseado nos resultados das medidas feitas, propomos e des revemos um modelo para a dsorção dos filmes VCI sobre a superfície metálica, incluindo a formação da corrosão por pitting / Abstract: In this work we used the QCM (Quartz Crystal Microbalance) as an alternative technique for the studying of the corrosion/inhibition of cooper. We studied the protection of cooper surfaces due to the adsorption of a volatile corrosion inhibitor, (VCI-Cyclehexilamine-Benzoate). We used electrochemical techniques to characterize the corrosion in different environments. We applied the QCM together with the potentiostat as a method of determination of charge and mass variations. In this work the QCM has been used as a complementary technique for investigating the corrosion of copper with and without adsorbed inhibitors. The protection of copper surfaces due to the adsorption of a volatile corrosion inhibitor (VCI) ¿ Cyclohexylamine Benzoate ¿ has been studied by electro chemical techniques to characterise the corrosion in aqueous environments over a wide range of pH values. The presence of VCI films on the copper surface was also shown by Reflection-Absorption Infra-Red Spectroscopy (RAIRS), a technique indicated for situations when very thin films are formed. The EQCM, which used 6 MHz gold-sputtered quartz crystals coated with electrodeposited copper films, was applied to the simultaneous determination of the charge and frequency variations associated with the corrosion process, with and without adsorbed inhibitor. Based on the measurements, a model has been developed to describe the dynamics of adsorption of the VCI on the metalli surface, including the formation of pits on the surface / Mestrado / Superfícies e Interfaces ; Peliculas e Filamentos / Mestre em Física