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·1832· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 35 卷
a—浸泡前;b—20 ¥时 0.5 mol/L HCl 浸泡 6 h;c—20 ¥时含 100 mg/L WGHI 的 0.5 mol/L HCl 浸泡 6 h
图 12 冷轧钢表面的 SEM 照片
Fig. 12 SEM micrographs of cold rolled steel surface
凹凸不平地覆盖于整个钢表面。图 12c 则表明钢表
参考文献:
面的腐蚀程度表面基本未被腐蚀,且表面基本无腐
[1] Finšgar M, Jackson J. Application of corrosion inhibitors for steels in
蚀产物覆盖,甚至可以观察到钢表面还有砂纸打磨
acidic media for the oil and gas industry: A review[J]. Corrosion
的痕迹,从微观角度印证了添加 WGHI 后显著抑制 Science, 2014, 86: 17-41.
了 HCl 介质对冷轧钢表面的腐蚀。 [2] Raja P B, Ismail M, Ghoreishiamiri S, et al. Reviews on corrosion
inhibitors: A short view[J]. Chemical Engineering Communications,
2.8 WGHI 的缓蚀作用机理 2016, 203(9): 1145-1156.
WGHI 的缓蚀机理推测如下,核桃青皮提取物中 [3] Wang Xia (王霞), Wang Feiyu (王飞宇), Chen Yuxiang (陈玉祥),
含量较高的成分为黄酮类化合物和萘醌类化合物 [19] , et al. Research progress of plant extract as green corrosion inhibitor
[J]. Corrosion Science and Protection Technology (腐蚀科学与防护
这些化合物均含有大量的含 O 极性官能团,故在 技术), 2017, 29(1): 85-90.
+
HCl 溶液介质中与 H 发生质子化: [4] El Bribri A, Tabyaoui M, Tabyaoui B, et al. The use of Euphorbia
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x+
WGHI + xH → [WGHIH x ] falcata extract as eco-friendly corrosion inhibitor of carbon steel in
hydrochloric acid solution[J]. Materials Chemistry and Physics,
+
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HCl 在水溶液中完全电离为 H 和 Cl ,溶液介 2013, 141(1): 240-247.
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质中的 Cl 会在钢表面发生特性吸附而致使钢表面 [5] Jokar M, Shahrabi F T, Ramezanzadeh B. Electrochemical and
surface characterizations of morus alba pendula leaves extract
x+
带负电,然后质子化的[WGHIH x ] 与带负电荷的钢 (MAPLE) as a green corrosion inhibitor for steel in 1 M HCl[J].
表面之间通过静电吸引作用而发生吸附(物理吸 Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers, 2016, 63:
x+
附);另一方面,WGHI 和[WGHIH x ] 中 O 原子的 436-452.
[6] Hu Q, Qiu Y B, Zhang G A, et al. Capsella bursa-pastoris extract as
孤对电子可与 Fe 的空 d 轨道而形成配位键发生化学 an eco-friendly inhibitor on the corrosion of Q235 carbon steels in
1
吸附;最后,WGHI 中的黄酮类化合物和萘醌类化 1 mol·L hydrochloric acid[J]. Chinese Journal of Chemical
2+
合物也可与钢表面新生成的 Fe 形成配合物,这些 Engineering, 2015, 23(8): 1408-1415.
[7] Chen Wen (陈文), Guan Chunping (管春平), Yang Shenming (杨申
配合物会通过 van der Waals 作用力吸附在钢表面形 明 ), et al. Corrosion inhibition of Equisetum ramosissimum
成缓蚀保护膜层 [31] 。 extractive for carbon steel in hydrochloric acid solution[J]. Journal of
Chinese Society for Corrosion and Protection (中国腐蚀与防护学
报), 2016, 36(2): 177-184.
3 结论 [8] Li X H, Deng S D, Fu H. Inhibition by Jasminum nudiflorum Lindl.
leaves extract of the corrosion of cold rolled steel in hydrochloric
核桃青皮缓蚀剂 WGHI 能有效抑制冷轧钢在 acid solution[J]. Journal of Applied Electrochemistry, 2010, 40(9):
0.5 mol/L HCl 溶液的腐蚀,20~60 ¥时 100 mg/L 1641-1649.
[9] Li X H, Deng S D, Xie X G, et al. Inhibition effect of bamboo leaves
WGHI 的缓蚀率分别为 90.3%、90.3%、85.6%、79.3% extract on steel and zinc in citric acid solution[J]. Corrosion Science,
和 70.8%。WGHI 在钢表面的吸附规律满足 Langmuir 2014, 87: 15-26.
[10] Deng S D, Li X H. Inhibition by Ginkgo leaves extract of the
吸附等温式,其吸附作用方式为混合吸附,且吸附 corrosion of steel in HCl and H 2SO 4 solutions[J]. Corrosion Science,
过程中释放出热量和伴随有序程度增加。WGHI 的 2012, 55(2): 407-415.
缓蚀性能从动力学角度而言主要归因于表观活化能 [11] Zhang Youlin (张有林), Yuan Shuangjin (原双进), Wang Xiaoji (王
小纪 ). China's walnut processing and industry: status and
的升高。电化学机理为通过“几何覆盖效应”缓蚀 countermeasures[J]. Shaanxi Forest Science and Technology (陕西林
作用方式的混合抑制型缓蚀剂。随 WGHI 的浓度增 业科技), 2015, (1): 1-6.
[12] Li Ya (李娅), Han Changzhi (韩长志). Analysis on present situation
加 Nyquist 图谱上的弥散容抗弧和电荷转移电阻增 and strategies of walnut industry in Yunnan province[J]. Nonwood
加,但常相位角元件和界面双电层电容值却降低。 Forestry Research (经济林研究), 2012, 30(4): 162-167.
所以,WGHI 可以作为钢铁的酸性缓蚀剂,开辟了 [13] Li Xianghong (李向红), Deng Shuduan (邓书端), Fu Hui (付惠),
et al. Corrosion inhibition of cationic cassava starch graft copolymer
一条核桃青皮废弃物利用的新途径。 for steel in HCl solution[J]. Fine Chemicals (精细化工), 2017, 34(3):