摘要
碳钢作为最常用的，经济的金属材料，在酸性、碱性环境中易遭受腐蚀，造成不必要的经济损失和安全隐患。在腐蚀介质中添加缓蚀剂可有效缓解碳钢的腐蚀。缓蚀剂具有成本低、用量小、效果明显的特点已应用于各行各业。然而，随着环保理念的不断加深，传统缓蚀剂（难降解、毒性大、价格昂贵等缺陷）已不能满足现阶段需求。因此，开发高效、绿色、环保的新型缓蚀剂越来越受到学者的关注。本研究提取了鹅不食草和八角金盘中的有效物质并作为碳钢在酸性和碱性腐蚀介质中的缓蚀剂。通过失重法、电化学测试、成分分析及形貌分析等方法对两种绿色缓蚀剂的缓蚀性能进行了评价，并结合吸附等温模型、量子化学及分子动力学模拟等技术阐明其作用机理，为后续新型缓蚀剂的研究提供了理论支持和实验参照。主要研究内容和结论如下： （1）以鹅不食草为原料，采用水提法制备鹅不食草提取物（CMLE）。采用失重法、动态电位极化曲线、电化学阻抗谱、傅里叶变换红外光谱、扫描电镜、量子化学计算和分子动力学模拟等方法研究了 CMLE在 1.0 mol/L HCl中对碳钢的缓蚀性能和缓蚀机理。结果表明，CMLE对碳钢在HCl中的缓蚀性能较好。在318 K时，CMLE的缓蚀率最高可达96.2%。动态极化曲线表明，CMLE属于混合型缓蚀剂，其在碳钢表面的吸附符合Langmuir吸附等温模型。量子化学计算和分子动力学模拟也阐明了CMLE的缓蚀机理，CMLE分子已平衡的方式吸附在碳钢表面，阻碍了腐蚀离子的侵蚀。 （2）通过水提法研究了八角金盘叶提取物（FJLE）叶片在含氯模拟混凝土孔隙溶液（SCPS）中的缓蚀性能。采用傅里叶红外光谱仪和高效液相色谱法对FJLE的主要成分进行了测定。采用电化学阻抗谱和动态电位极化曲线对其缓蚀性能进行了测试。实验结果表明，在1000 mg/L的浓度下，FJLE缓蚀率可达89.6%。随着浸泡时间的增加，缓蚀率最终稳定在91.2%。根据Langmuir吸附模型，FJLE通过物理化学吸附作用在碳钢基底。量子化学计算和分子动力学模拟表明，FJLE 分子能有效地吸附在碳钢基体上，防止氯离子对碳钢的腐蚀作用。
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