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·1306· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 36 卷

（75.76%）缓蚀效率高达 96.05%。R ct 值随缓蚀剂
浓度的增大而增大，而 CPE dl 值降低。R ct 值的增加
说明了随着缓蚀剂浓度的增加，吸附在碳钢表面的
聚合物分子增多，形成的保护膜更为致密，有效地
抑制了电荷转移过程，从而减缓了腐蚀；CPE dl 降低
是由于碳钢表面缓蚀剂逐渐取代了其表面的水分

a—AcOH-PANI、AcOH-PmAP、MOPAc-PmAP、MOPAc-PANI；
b—AcOH-PmAP 和 AcOH-PmAP-Tween；c—MOPAc-PmAP 和
MOPAc-PmAP-Tween
图 7 碳钢在 1 mol/L HCl 溶液中不同缓蚀剂的 Nyquist 图
Fig. 7 Nyquist plots for mild steel in 1 mol/L HCl solution
with different corrosion inhibitors

图 8 为与 Nyquist 图相对应的 Bode 图。由图 8
可以看出，在低频时阻抗随着缓蚀剂浓度加大而增
大，且缓蚀剂的浓度越高，相位角的值越负，腐蚀
抑制作用增强。在所研究的频率范围内只有一个相
位峰值存在，这意味着只有一个与双电层相关的时
间常数在金属界面间形成 [38] 。Nyquist 图和 Bode 图
中的碳钢腐蚀情况随缓蚀剂浓度的加大有趋向一致
的变化。

利用图 9 中等效电路图进行数据拟合，其中，R S
代表溶液电阻，CPE dl 代表双电层常相位角元件替代

纯双层电容，R ct 代表电荷转移电阻测量在金属/溶液
a—AcOH-PmAP 和 AcOH-PmAP-Tween；b—MOPAc-PmAP 和
界面间的电子转移。缓蚀效率 η z(%)的计算公式如下： MOPAc-PmAP-Tween
R  R 0 图 8 碳钢在 1mol/L HCl 溶液中不同缓蚀剂中的 Bode 图
 /%  ct ct  100 Fig. 8 Bode plots for mild steel in 1mol/L HCl solution
z
R ct with different corrosion inhibitors
0
2
2
式中：R ct (Ωcm )和 R ct (Ωcm )分别代表没有及有缓
蚀剂时的电荷转移电阻。相关的电化学参数（R ct 、
CPE dl 、R S 、和 η z ）列于表 2。
在表2中可以发现，当缓蚀剂质量浓度为100 mg/L，

吐温 80 质量浓度为 50 mg/L 时，MOPAc-PmAP- 图 9 拟合阻抗数据的等效电路图
Tween80 体系防腐效果最佳，相比未添加 Tween80 Fig. 9 Equivalent circuit used to fit the EIS experiment data

表 2 向 1 mol/L HCl 溶液添加不同浓度缓蚀剂后低碳钢腐蚀的 EIS 参数
Table 2 EIS parameters for the corrosion of mild steel in 1 mol/L HCl solution without and with different concentrations of inhibitors
2
2
2
缓蚀剂 /(mg/L) R s/(Ωcm ) R ct/(Ωcm ) n CPE dl/(μF/cm ) η z/%
Blank 0 0.636 16.7 0.95 641.2 –
AcOH-PmAP 50 0.766 35.6 0.99 456.3 53.09
100 0.768 48.1 0.93 424.9 65.28
MOPAC-PmAP 50 0.685 42.1 0.99 439.0 60.33
100 0.795 68.9 0.97 317.2 75.76
Tween80 50 0.451 80.4 0.93 285.1 79.23
AcOH-PmAP-Tween80 50+50 0.509 242.9 0.85 227.4 93.12
100+50 0.565 375.9 0.88 176.2 95.56
MOPAC-PmAP-Tween80 50+50 0.586 304.9 0.88 185.9 94.52
100+50 0.629 422.6 0.87 148.7 96.05