三氯乙酸溶液中咪唑啉在钢表面的吸附及缓蚀行为
来源期刊：中国腐蚀与防护学报2021年第3期
论文作者：王丽姿 李向红
文章页码：353 - 361
关键词：咪唑啉;钢;三氯乙酸;缓蚀;吸附;量子化学计算;
摘 要：采用失重法、动电位极化曲线、电化学阻抗谱探究了在三氯乙酸（Cl3CCOOH）溶液中0～500 mg/L咪唑啉（IM）缓蚀剂对冷轧钢的缓蚀性能,并通过SEM、AFM及接触角测试表征钢表面微观形貌结构和亲水/疏水性。采用量子化学理论探讨了IM在钢表面的吸附方式及质子化作用对缓蚀剂分子吸附行为的影响。结果表明:IM能有效减缓冷轧钢在0.10 mol/L Cl3CCOOH溶液中的腐蚀,20℃下500 mg/L缓蚀剂IM的缓蚀率超过95%。IM的吸附服从Langmuir吸附等温式,在钢表面发生的吸附作用为混合吸附。动电位极化曲线显示IM属于混合抑制型缓蚀剂。冷轧钢在未添加和添加一定缓蚀剂IM的0.10 mol/L Cl3CCOOH中的Nyquist图谱均由高频区的容抗弧和低频区的感抗弧构成;加入IM后电荷转移电阻、电感电阻和电感值均显著增加。在添加IM的溶液中,钢表面腐蚀程度急剧降低,而疏水性增强。量子化学计算表明,IM易发生质子化生成p-IM,质子化后给电子能力减弱,接受电子能力加大。
王丽姿，李向红
西南林业大学化学工程学院
摘 要：采用失重法、动电位极化曲线、电化学阻抗谱探究了在三氯乙酸（Cl3CCOOH）溶液中0～500 mg/L咪唑啉（IM）缓蚀剂对冷轧钢的缓蚀性能,并通过SEM、AFM及接触角测试表征钢表面微观形貌结构和亲水/疏水性。采用量子化学理论探讨了IM在钢表面的吸附方式及质子化作用对缓蚀剂分子吸附行为的影响。结果表明:IM能有效减缓冷轧钢在0.10 mol/L Cl3CCOOH溶液中的腐蚀,20℃下500 mg/L缓蚀剂IM的缓蚀率超过95%。IM的吸附服从Langmuir吸附等温式,在钢表面发生的吸附作用为混合吸附。动电位极化曲线显示IM属于混合抑制型缓蚀剂。冷轧钢在未添加和添加一定缓蚀剂IM的0.10 mol/L Cl3CCOOH中的Nyquist图谱均由高频区的容抗弧和低频区的感抗弧构成;加入IM后电荷转移电阻、电感电阻和电感值均显著增加。在添加IM的溶液中,钢表面腐蚀程度急剧降低,而疏水性增强。量子化学计算表明,IM易发生质子化生成p-IM,质子化后给电子能力减弱,接受电子能力加大。
关键词：咪唑啉;钢;三氯乙酸;缓蚀;吸附;量子化学计算;
