摘要
山梨酸钾，又名2,4-己二烯酸钾，常应用于食品工业中的防腐剂，具有环保、无毒和可食用等特点。故而，山梨酸钾可作为绿色环保型缓蚀剂的最佳选择。本工作以山梨酸钾为研究对象，Q235钢为试验金属，采用失重法、动电位极化测试、线性极化测试、电化学阻抗谱(EIS)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)及紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)等手段，探究了0.5mol/L的NaCl溶液中，山梨酸钾对Q235钢的缓蚀行为及其与Zn2+的协同效应，并探讨其缓蚀协同机理。主要研究结论如下： 1.山梨酸钾在0.5mol/LNaCl溶液中对Q235钢具有一定的缓蚀作用，缓蚀效率随山梨酸钾浓度的增加而增加，最大缓蚀效率值仅为38.37%；山梨酸钾与Zn2+复配使用时，缓蚀效果均得到了极大的提高。当60mg/LZn2+添加到0.16mol/L的山梨酸钾溶液中，其缓蚀效率值高达91.03%，说明山梨酸钾与Zn2+之间存在缓蚀协同效应。 2.山梨酸钾及其与Zn2+复配物均属于阳极型缓蚀剂，但是山梨酸钾与Zn2+的复配物，可同时抑制Q235钢电极的阴、阳极腐蚀反应，且Tafel斜率表明氯离子对山梨酸钾控制阳极反应上具有极大的抑制作用；EIS测试表明，山梨酸钾可在电极表面形成吸附膜，并控制双电层处的电荷传递过程。当山梨酸钾与Zn2+复配时，电荷转移电阻Rct和模量|Z|值进一步增大，双电层电容Cdl值减小，说明山梨酸钾与Zn2+复配物在电极表面形成了更加紧凑、致密的保护层；线性极化测试表明，山梨酸钾溶液中添加Zn2+后，极化电阻Rp值显著增大，说明Zn2+有助于增强山梨酸钾对Q235钢的腐蚀抑制作用。 3.山梨酸钾及其与Zn2+复配物在Q235钢表面的吸附均符合Freundlich吸附等温线。山梨酸钾溶液中添加Zn2+后，吸附平衡常数Kads增大，吉布斯自由能?G°ads减小，表明Zn2+增强了山梨酸钾在Q235钢表面的吸附作用。此外，山梨酸钾及其与Zn2+复配物在Q235钢表面的吸附均属于自发的物理吸附。 4.单独使用山梨酸钾时，Q235钢试样表面发生腐蚀，并覆盖一层蓝黑色腐蚀产物，试样表面主要形成山梨酸钾吸附膜和铁的氧化物/氢氧化物层；山梨酸钾与Zn2+复配使用时，Q235钢试样表面光亮、平整，无任何腐蚀产物层，该保护膜主要由山梨酸钾吸附膜、铁的氧化物/氢氧化物层和Zn(OH)2沉淀膜组成。 5.在NaCl溶液中，山梨酸钾与葡萄糖酸钙同样具有一定的缓蚀协同作用，而与Mg2+则具有拮抗作用。
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