Page 211 - 《精细化工》2023年第2期

第 2 期 李国宇，等: N,Nʹ-二(4,6-二氨基酸基-1,3,5-三嗪基)-己二胺的合成及缓蚀性能 ·433·

自由能，kJ/mol。
1.6 腐蚀动力学测试
通过 Arrhenius 公式（8）计算活化能，分析碳
钢腐蚀的动力学过程：
E
lnc  R lnA  r a （8）
RT
式中：c R 为添加缓蚀剂后各试样的腐蚀速率，
2
g/(m ·h)；R 为气体常数，8.314 J/(mol·K)；T 为绝对
2
温度，K；A 为指前因子，g/(m ·h)；E 为 Arrhenius
a
r
活化能，kJ/mol。
1.7 量子化学计算
采用 Gaussian 09W 软件包中的 DFT/B3LYP 方
法，在 6-31G++(d, p)基组水平对 TFJJ 分子进行几何
构型优化，并进行频率分析，确保所得结构为势能
面上的极小点（无虚频）。在同一基组水平上计算
分子的前线轨道能量、Fukui 指数等参量。

2 结果与讨论

2.1 缓蚀剂的结构表征 图 1 缓蚀剂 TFYJ（A）、TFBJ（B）、TFDJ（C）及 TFJJ（D）
图 1 为缓蚀剂 TFYJ、TFBJ、TFDJ 及 TFJJ 的 的 FTIR 谱图
FTIR 谱图。 Fig. 1 FTIR spectra of corrosion inhibitors TFYJ (A),
以 TFJJ 分析为例，三嗪环的—C==N—面内环 TFBJ (B), TFDJ (C) and TFJJ (D)

–1
伸缩振动吸收峰从 1520 cm （TCT）移动到了 对 TFJJ 的 HNMR 表征来说，δ 11.94 为—
1
–1
1550 cm ，—C==O 键的伸缩振动吸收峰从 1630 cm –1 COOH 氢的化学位移；δ 6.97~6.13 为—NH—氢的化
–1
（6-氨基己酸）移动到了 1670 cm ，这与文献[15]报 学位移；δ 3.29~3.07 处为靠近—NH—的—CH 2 —氢
–1
道的结果一致，3300 cm 处的吸收峰为仲胺—NH—
的化学位移；δ 2.19 为靠近—COOH 的—CH 2 —氢的
的伸缩振动，以上分析说明，成功合成了 TFJJ。其
化学位移；δ 1.62~1.36 和 1.26 为中间—CH 2 —氢的
余 3 种目标缓蚀剂红外特征类似。 化学位移。综上所述，可以证明 TFJJ 被成功合成。

其余 3 种目标缓蚀剂氢化学位移类似，且不同类型
的氢数契合。而且 ESI-MS 测试结果表明，4 个目标
缓蚀剂测试的相对分子质量与理论值相符。
2.2 静态失重分析
根据失重实验结果，各试样的腐蚀速率、表面
覆盖度和缓蚀率分别由式（1）~（3）计算得出。表
#
1 为在室温（20 ℃）下，45 碳钢在含不同质量浓度
目标缓蚀剂的 1 mol/L 盐酸中浸泡 48 h 的结果。
由表 1 数据可知，在酸性环境中，目标缓蚀剂
的加入对碳钢的腐蚀具有明显的抑制作用，即 4 个
目标缓蚀剂具有良好的缓蚀性能。在选取的有效质
量浓度内，其缓蚀率都随着缓蚀剂质量浓度的增加
而增大，腐蚀速率随着缓蚀剂质量浓度的增加而降
低。TFYJ 质量浓度达到 80 mg/L 时才有良好的缓蚀
效果（ >90%），而 TFJJ 在质量浓度为 10 mg/L 时，
已展示了良好的缓蚀效果。TFYJ、TFBJ、TFDJ、
TFJJ 烷基链长度从大到小的顺序为 TFJJ>TFDJ>
TFBJ>TFYJ，在选定质量浓度内，缓蚀率为 TFJJ>