【引言】

    金屬的腐蝕防護(hù)是關(guān)乎國(guó)計(jì)民生的重大戰(zhàn)略，而緩蝕劑技術(shù)由于具有良好的效果和較高的經(jīng)濟(jì)效益，已成為防腐蝕技術(shù)中應(yīng)用最廣泛的方法之一。進(jìn)入21世紀(jì)，從環(huán)境保護(hù)的角度來(lái)看，可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略已成為各國(guó)的共識(shí)，“綠色”緩蝕劑是未來(lái)的重要發(fā)展方向。其中，從天然植物中提取出的植物型緩蝕劑具有成本低、來(lái)源廣、低毒或無(wú)毒、直接排放不會(huì)污染環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)，是一種綠色環(huán)保型緩蝕劑，因此引起了國(guó)內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。

    【成果簡(jiǎn)介】

    近日，重慶大學(xué)張勝濤教授課題組強(qiáng)玉杰博士收集校園里的銀杏落葉，用簡(jiǎn)單的索氏提取器成功獲得提取物，實(shí)驗(yàn)證明該提取物可以作為X70鋼在鹽酸溶液中的有效緩蝕劑。強(qiáng)玉杰首先利用一系列全面的電化學(xué)測(cè)試研究了該提取物在不同溫度下對(duì)鹽酸溶液中X70鋼的腐蝕抑制作用，并用形貌表征、組成分析、等溫吸附模型、量子化學(xué)計(jì)算等方法闡明了其作用機(jī)制。該成果以“Evaluation of Ginkgo leaf extract as an eco-friendly corrosion inhibitor of X70 steel in HCl solution”為題發(fā)表在腐蝕領(lǐng)域頂級(jí)期刊Corrosion Science上。

    【圖文導(dǎo)讀】

    圖1：銀杏葉提取劑中的幾種主要組成部分

    圖2：銀杏葉提取劑的紅外測(cè)試

    圖3：X70鋼分別在不同溫度下含有不同濃度的提取劑的1 M HCl溶液中的交流阻抗測(cè)試

    （a） 298 K, （b） 308 K, （c） 318 K.

    圖4：不同溫度下X70鋼在1 M HCl溶液及含有該提取劑的1 M HCl溶液中浸泡后的形貌表征

    （a）298 K 時(shí)，1 M 鹽酸溶液中1小時(shí)，（b） 308 K 時(shí)，1 M 鹽酸溶液中1小時(shí)，（c） 318 K時(shí)， 1 M 鹽酸溶液中1小時(shí)，（d ） 298 K 時(shí)，含有200mg/L 提取劑的1 M 鹽酸溶液中1小時(shí)， （e） 308 K 時(shí)，含有200mg/L 提取劑的1 M 鹽酸溶液中1小時(shí)， （f） 318 K 時(shí)，含有200mg/L 提取劑的1 M 鹽酸溶液中1小時(shí)。

    圖5：與圖4中相對(duì)應(yīng)的平均粗糙度

    圖6：銀杏葉提取劑在不同溫度下在X70鋼表面的朗格繆爾吸附模型

    （a）4-FIA, （b） 4-CIA, （c） 4-BIA.

    圖7：X70鋼在含有200mg/L提取劑的1 M鹽酸溶液中的零電荷電位測(cè)試

    圖8：銀杏葉提取劑主要成分的優(yōu)化結(jié)構(gòu)及軌道密度分布

    圖9：銀杏葉提取劑主要成分的靜電勢(shì)圖

    【小結(jié)】

    本研究實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，銀杏葉提取劑可以通過(guò)在X70鋼表面形成一層致密的吸附膜，從而有效抑制X70鋼在鹽酸中的腐蝕。該緩蝕劑屬于混合型緩蝕劑，隨著濃度增加，其緩蝕效率增加。重要的是，該提取劑在較高的溫度范圍內(nèi)仍保持極高的緩蝕效率。不同溫度下，該緩蝕劑在鋼表面的吸附都符合朗格繆爾吸附模型，且是由化學(xué)吸附和物理吸附共同作用。量子化學(xué)計(jì)算可以得出該提取劑主要是通過(guò)其主要有機(jī)物成分中的苯環(huán)，N-雜環(huán)及一些官能團(tuán)牢固地吸附在金屬表面。理論計(jì)算很好地驗(yàn)證了實(shí)驗(yàn)結(jié)果并為設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)新型植物提取劑作為有效的金屬緩蝕劑提供了理論指導(dǎo)。

    文章鏈接：Evaluation of Ginkgo leaf extract as an eco-friendly corrosion inhibitor of X70 steel in HCl solution （Corros. Sci., 2018, https://doi.org/10.1016/j.corsci.2018.01.008）

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責(zé)任編輯：王元

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