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第 7 期 高 腾，等: 聚苯胺&聚氨基酚纳米材料的制备及防腐性能 ·1305·

用所致。 而增大。在缓蚀剂浓度相同时，MOPAc-PmAP 的缓
由塔菲尔极化曲线得到的电化学参数〔腐蚀电 蚀效率（质量浓度为 100 mg/L 时到达 71.04%）大
位（E corr ）、腐蚀电流密度（i corr ）、阳极和阴极塔菲 于 AcOH- PmAP 的缓蚀效率（质量浓度为 100 mg/L
尔斜率（b a 、b c ）、腐蚀效率 η（%）〕列于表 1。其 时为 68.06%）。当向两种缓蚀剂盐酸溶液中复配以
中，缓蚀效率 η（%）的计算公式如下： 质量浓度为 50 mg/L 的吐温 80 后，缓蚀效率有了大
i 0 i  幅提升，最高为 94.66%。这可能是由于加入吐温 80
 /%  corr corr  100
0
i corr 后缓蚀剂的溶解度有了很大的提升，且两者之间具
0
2
2
式中： i corr (µA/cm )和 i corr (µA/cm )分别代表无缓蚀 有的协同作用，使吸附在碳钢表面的缓蚀剂分子增
剂和有缓蚀剂时的电流密度值。 多，形成的保护膜更加致密均匀，在金属和腐蚀溶液
由表 1 可见，缓蚀效率随着缓蚀剂浓度的增加 之间构成一个物理屏障，从而抑制了金属的腐蚀 [35] 。

表 1 1 mol/L HCl 溶液中添加不同缓蚀剂浓度的腐蚀动电位极化参数
Table 1 Potentiodynamic polarization parameters for the corrosion of mild steel in 1 mol/L HCl solution without and with
different concentrations of inhibitors
2
缓蚀剂 ρ/(mg/L) E corr/(mV vs.SCE) i corr/(µA/cm ) b a/(mV/dec) b c/(mV/dec) η/%
Blank 0 –457 867.2 79.8 –123.9 –
AcOH-PmAP 50 –469 370.4 74.5 –124.6 57.29
100 –474 277.0 78.7 –123.0 68.06

MOPAC-PmAP 50 –478 308.4 79.3 –120.5 64.44
100 –474 251.1 74.5 –119.6 71.04
Tween80 50 –476 198.1 104.6 –138.3 77.16
①
AcOH-PmAP-Tween80 50+50 –481 92.1 97.7 –139.7 89.39
100+50 –483 56.4 105.1 –147.5 93.49

MOPAC-PmAP-Tween80 50+50 –483 82.7 109.3 –149.7 90.46
100+50 –485 46.3 108.8 –149.3 94.66
注：—表示没有该项数值；① 前者表示缓蚀剂的质量浓度，后者表示吐温 80 的质量浓度，下同。

2.3.2 电化学阻抗 Z CPE   1 ( A )  n
为深入研究电极的动力学过程和界面性质，进 式中：A 是比例系数；是角频率；是虚数；n 是
行了电化学阻抗测试。图 7a 为空白盐酸及加入相同 和相位移有关的指数。
浓度缓蚀剂（AcOH-PANI、AcOH-PmAP、MOPAc-
PmAP、MOPAc-PANI）后测得的 Nyquist 图。由图
7a 可以看出，加入缓蚀剂后容抗弧直径远大于空白
盐酸且为一个压缩的半圆曲线，说明所制备的聚合
物缓蚀剂能有效抑制碳钢在盐酸中的腐蚀。且缓蚀
效果为：MOPAc-PmAP > AcOH-PmAP > MOPAc-PANI >
AcOH-PANI。同样选取 AcOH-PmAP 和 MOPAc-
PmAP 体系，复配吐温 80 进行阻抗研究，发现加入
吐温 80 后（图 7b、c），阻抗弧的直径明显增大，
且缓蚀作用 MOPAc-PmAP 优于 AcOH-PmAP 体系。
通常，Nyquist 图中单个容抗弧表示一个时间常数，
这可能与碳钢电极表面受电荷移动控制的腐蚀过程
有关 [36] 。而 Nyquist 图中不规则压缩的容抗弧是因
为缓蚀剂在碳钢表面的吸附，电极界面的粗糙度，
还有碳钢表面活性位点分布不均匀所发生的弥散效
应引起的 [37] 。因此，采取常相位角元件 CPE 取代纯
双电层电容来获得更为准确的阻抗数据。CPE 的阻
抗由下式得到：