黃果蘭葉提取物對鋼鐵材料的緩蝕作用研究.pdf

1、鋼鐵材料廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中，如反應(yīng)器、管道、鍋爐等。酸洗又是工業(yè)生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)，當(dāng)鋼鐵材料浸入到酸洗液中時(shí)，很容易發(fā)生腐蝕。因此，腐蝕就成為一個(gè)極其嚴(yán)重的問題。目前，添加緩蝕劑是抑制鋼鐵材料腐蝕的一種簡單有效的方法。
　　 本文利用黃果蘭葉作為酸洗緩蝕劑的原料，采用自腐蝕電位-時(shí)間曲線、極化曲線方法研究了不同濃度黃果蘭葉提取物對鋼鐵材料腐蝕行為的影響；通過傅里葉變換紅外光譜(FTIR)初步確定了黃果蘭葉提取物的有效緩蝕成分；

2、應(yīng)用掃描電子顯微鏡(SEM)表征了鋼鐵材料在有無緩蝕劑的鹽酸酸洗液中的腐蝕形貌；最后運(yùn)用量子化學(xué)方法探討了緩蝕性能與分子結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。結(jié)果表明：
　　 黃果蘭葉提取物作為一種混合型緩蝕劑，對鋼鐵材料具有較好的緩蝕效果，當(dāng)添加量為0.442 g/L時(shí)，緩蝕效率可達(dá)到80％以上，并且隨著緩蝕劑濃度的增加及溫度的升高，緩蝕效率逐漸增大；緩蝕劑分子在鋼鐵材料表面的吸附屬于物理吸附，遵循Langmuir單分子層吸附模型，是一個(gè)吸熱、熵增

3、的自發(fā)過程，并且改變了鋼鐵材料腐蝕過程的表觀活化能。
　　 黃果蘭葉提取物中包含氧原子和氮原子等緩蝕功能性基團(tuán)(-COOH、O-H、C=O、N-H、C-N、C-O)，另外黃果蘭葉提取物中包含的環(huán)氧基團(tuán)和苯環(huán)也具有一般緩蝕劑的結(jié)構(gòu)，這些有效成分在鋼鐵材料表面形成一層致密、均勻的保護(hù)膜，有效地抑制了酸對鋼鐵材料的腐蝕。
　　 結(jié)合文獻(xiàn)及傅里葉變換紅外光譜分析初步推斷黃果蘭葉提取物中包含抗壞血酸(AA)、十八烷酸(OA)、對羥

4、基苯甲酸(p-HA)、鵝掌楸堿(liriodendrin)四種主要有效緩蝕成分。其中，AA分子的最高占據(jù)軌道(HOMO)分布主要位于內(nèi)酯核周圍；線性分子OA的分子軌道主要集中在雜原子O上，平面結(jié)構(gòu)分子p-HA和liriodendrin的最低空軌道和最高占據(jù)軌道都離域于苯環(huán)和雜原子，苯環(huán)平面和雜原子既是親電又是親核反應(yīng)吸附位；鵝掌揪堿(liriodendrin)的最低空軌道能量(ELOMO)及分子的能級(jí)間隙(AE)最小，偶極矩(μ)、極化