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·1826·                            精细化工   FINE CHEMICALS                                  第 35 卷

                 Foundation items: National Natural Science Foundation of China (51761036); Joint Special Key Project of
                 Agricultural Basic Research in Yunnan Province  (2017FG001(-004)); Training  Program of  Young and
                 Middle Aged Academic and Technological Leaders in Yunnan Province (2015HB049, 2017HB030)


                 在化工生产中 HCl 的使用相当广泛。但 HCl 对                    风干水分，然后放入烘箱中于 60 ℃烘干、粉碎（粒
            金属材料具有强烈的腐蚀作用，为减少腐蚀带来的                             径约为 350  μm），为了防止吸潮，贮存于密封性较
                                        [1]
            损失，缓蚀剂的添加必不可少 。植物缓蚀剂为能                             好的磨口广口瓶中备用；乙醇、盐酸（质量分数
            够用作缓蚀剂的植物提取物，具有成本低廉、环境                             36%~38%）、石油醚（60~90 ℃）、丙酮，分析纯，
            友好、可生物降解等优势，符合当今社会绿色发展                             国药集团化学试剂有限公司。
            理念，是开发环保型“绿色”缓蚀剂的重要途径之                                 PARSTAT2273 电化学工作站，美国 Princeton
            一，并已成为国内外学界的研究热点                  [2-3] 。          Applied Research 公司；AVATAR–FTIR–360 红外光
                 近年来，国内外关于植物缓蚀剂对钢在 HCl 溶                       谱仪，美国 Thermo Nicolet 公司；UV-2410PC 紫外
            液中缓蚀性能的研究已有相关报道，如黄花大戟                              光谱仪，日本 Shimadzu 公司；FEI Quanta200 扫描
                               [4]
                                                        [5]
            （Euphorbia falcata） 、桑树（Morus alba）枝叶 、            电子显微镜，荷兰 FEI 公司。
                                         [6]
                                                   [7]
            荠菜（Capsella bursa-pastoris） 、节节草 等，取               1.2  WGHI 的提取制备
            得了重要进展，并认为植物缓蚀剂中的缓蚀有效成分                                取 10 g 核桃青皮样品于圆底烧瓶中，向其中注
            为提取物中含 O、N、S 等极性原子的有机化合物                   [4-7] 。  入 450 mL 乙醇水溶液，然后在室温下静置浸泡 3 h
            与化学缓蚀剂相比，植物缓蚀剂的缓蚀性能除了受                             后，在水浴锅中 75 ℃时回流 3 h，过滤除去残渣粉
            缓蚀剂浓度、温度等因素影响外，还会受到提取制                             末后，所得滤液旋蒸浓缩回收乙醇，然后用石油醚
            备条件的影响，且缓蚀有效成分有待进一步深入研                             对浓缩液进行脱酯后再次通过旋蒸进一步得到更浓
            究，故当今植物缓蚀剂研究还处于摸索阶段                     [2-3] 。作   的浓缩液，将浓缩液置于表面皿中，放入真空干燥箱
            者课题组对植物缓蚀剂亦开展了大量研究工作，如                             中干燥约 48 h 后得到棕黑色固体产物，即为 WGHI。
                   [8]
                          [9]
            迎春花 、竹叶 、银杏叶            [10] 等。                    1.3   失重法缓蚀性能测试
                 中国的核桃种植面积和年产量居世界第一                   [11] ；       将 5.0 cm2.0 cm0.05 cm 的冷轧钢片依次用
            云南是中国核桃生产的第一大省，其栽培面积和产                             粗、中、细砂纸逐级打磨至镜面光亮之后用蒸馏水
            量约占全国 1/3      [12] 。核桃青皮是在核桃果实采收后                 清洗干净、吹风机冷风吹干，然后用脱脂棉蘸取丙
            的蕴藏量特大且污染环境的废弃物，但基本处于未                             酮擦洗钢片进行脱脂处理            [13-14] 。将表面处理后的钢
            开发应用状态。在此基础上，综合考虑了植物资源                             片试样在电子天平（误差为±0.1 mg）称取初质量后，
            的可持续利用、提取物的特点及开发利用前景，本                             用玻璃钩悬挂钢片试样并使之完全浸泡于 250 mL
            文选定以废弃物资源核桃青皮为原料从中提取制备                             不含或含有一定质量浓度 WGHI（5~100 mg/L）的
            出的核桃青皮缓蚀剂（WGHI）作为研究对象。                             0.5 mol/L HCl 溶液中，水浴恒温浸泡 6 h 后取出钢
                 为此，本文用失重法测试了 WGHI 对冷轧钢在                       片，在自流水下用硬毛刷刷洗、无水乙醇擦洗去除
            0.5 mol/L HCl 溶液中的缓蚀性能，拟合 WGHI 在钢                  腐蚀产物后，用蒸馏水清洗干净、冷风吹干，再次
            表面的吸附等温式，求算吸附热力学参数及腐蚀动                             精确称重。据下式计算其腐蚀速率（v，g/(m ·h)）：
                                                                                                       2
            力学参数；用电化学法阐释 WGHI 的电化学作用机                                                 m
                                                                                  v                    （1）
            理，利用扫描电子显微镜（SEM）表征钢表面的微                                                   St
            观形貌，并探究了缓蚀作用机理，以期为核桃青皮                             式中：∆m 为钢片腐蚀前后的质量差，g；S 为钢片
                                                                           2
            废弃物作为金属缓蚀剂的综合利用提供实验和理论                             的表面积，m ；t 为腐蚀浸泡时间，h。
            依据。                                                    缓蚀率（η w ，%）通过下式进行求算：
                                                                                     v   v
                                                                                     0
            1   实验部分                                                          w  /%   v 0    100     （2）
                                                               式中：v 0 、v 分别为钢片在不含和含核桃青皮缓蚀剂
            1.1   材料、试剂与仪器
                                                                                        2
                                                               的 HCl 中的腐蚀速率，g/(m ·h)。
                 冷轧钢片，各元素的质量分数为：w(C) = 0.05%,
            w(Si) = 0.02%, w(Mn) = 0.28%, w(P) = 0.023%, w(S) =   1.4   仪器分析测试
            0.019%；核桃青皮，成熟云南漾濞核桃（Juglans                       1.4.1   电化学方法测试
            Silillata）剥离下后，在自来水下洗净、置于阴凉处                           电化学测试的操作软件为 Powersuite，铂电极
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