铜具有优异的强度、机械加工性能、导热性、导电性、可焊接性及耐腐蚀性等特点，广泛应用于工业生产中的热循环系统。通常情况下铜耐蚀性较好，但在含氧的水、氧化性酸及含有CN-、NH4+、Cl-、NO3-的溶液中可形成配位离子，产生较严重的腐蚀。在各种防腐蚀的方法中，使用铜缓蚀剂抑制铜及铜合金的腐蚀是一种十分经济有效的办法。本文主要采用氨基酸类生物分子作为铜的缓蚀剂分子，该分子属于绿色、无污染的生物分子，其对铜的绿色缓蚀具有重要的意义。表面增强拉曼散射(Surface Enhanced Raman Scattering, SERS)光谱具有很高的灵敏度并且可以给出精细的结构信息，并且样品无需前处理而且可以达到无损检测，这使得它非常适合生物样品的检测。本论文利用拉曼光谱实现对分子在电极表面的吸附构型检测，用来研究分子在电极表面不同的构型构象对缓蚀性能的影响。表征分子缓蚀性能的方法主要是通过电化学阻抗、电化学极化曲线和循环伏安法，并运用相关的公式计算出了采用不同方法所得到的缓蚀效率。最后，通过密度泛函理论（DFT）计算分子的最高分子占有轨道（HOMO）和最低分子未占有轨道（LUMO）以及偶极矩，实验和理论相结合共同论证了分子在电极表面的吸附构象对缓蚀性能的影响。1.半胱胺是一种生物分子，分子结构中含有巯基，能够很好地和铜作用。本实验采用半胱胺作为缓蚀剂分子，研究了不同的pH、不同的组装时间、不同浓度的半胱胺溶液对铜缓蚀性能的影响。不同组装时间表明当组装时间为5h时，所得到的拉曼谱图主要以直立构象为主，说明直立构象更有利于缓蚀。当组装溶液的浓度为10-4M时，拉曼谱图的峰要比10-2M时更加清晰，缓蚀效率也更高，说明低浓度有利于缓蚀。对pH值的研究表明，当pH=2.85时，此时的缓蚀效率最好，可以达到90.00%，分子在电极表面的吸附构象是以直立构象为主。2.为了更好地提高缓蚀效率，又进行了半胱胺/半胱氨酸复合组装膜对铜缓蚀性能的研究。实验发现复合组装半胱胺5h的缓蚀效率没有单独组装5h的好。复合自组装半胱胺1h半胱氨酸3h的缓蚀效率最好，阻抗和极化图谱共同验证了这一点。复合组装膜的循环伏安图说明半胱氨酸已经组装到电极表面，同时原位光谱表征了半胱胺分子的拉曼峰从无到有的过程，说明复合组装膜已经形成。原位光谱中，随着电位的变化到谱峰的变化，表明了半胱氨酸和半胱胺在铜电极表面先后的脱附过程，表征了复合组装膜已经形成。3.五羟色胺简称5-HT，是一种电活性的吲哚衍生物，在大脑中充当一种重要的神经递质。本实验利用拉曼光谱实现了对不同pH、不同浓度的5-HT的检测并且研究了其在银电极表面的吸附构象。在pH11时，5-HT分子主要是通过O11和N6原子为吸附位点在银电极表面形成自组装膜。原位拉曼光谱显示，当电位从0.0V变化到-0.4V时，5-HT分子在电极上的吸附构象发生了改变，这说明5-HT分子在银电极上的吸附有一个中间的过渡态，分子在整个电位变化过程中经历了有趣的构象翻转。