【摘 要】
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低碳钢在工程处理以及酸洗除垢时发生腐蚀是较严重问题,而应用高效缓蚀剂是阻碍金属持续性腐蚀的一种实用性方法。薏苡仁壳作为农产品加工过程中的副产品,利用绿色提取技术从中提取薏苡仁壳多糖（ASP）,并开发用于低碳钢在盐酸溶液中的环境友好型缓蚀剂,符合生态可持续发展理念。通过超声辅助提取ASP,酶-Sevag法和大孔吸附树脂进行除蛋白脱色,并分析单因素工艺的最佳条件。利用FT-IR和NMR对ASP进行了结
【基金项目】
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山东省自然科学基金（ZR2020MB009）；
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低碳钢在工程处理以及酸洗除垢时发生腐蚀是较严重问题,而应用高效缓蚀剂是阻碍金属持续性腐蚀的一种实用性方法。薏苡仁壳作为农产品加工过程中的副产品,利用绿色提取技术从中提取薏苡仁壳多糖（ASP）,并开发用于低碳钢在盐酸溶液中的环境友好型缓蚀剂,符合生态可持续发展理念。通过超声辅助提取ASP,酶-Sevag法和大孔吸附树脂进行除蛋白脱色,并分析单因素工艺的最佳条件。利用FT-IR和NMR对ASP进行了结构表征,并初步研究其抗氧化活性。采用失重测试（吸附等温线）、电化学实验、形貌表征方法分析ASP在盐酸介质中对低碳钢的缓蚀性能,量子化学计算研究吸附机理,并利用分子动力学模拟吸附构型。将ASP与Tween-80（表面活性剂）进行复配,并研究复配物对低碳钢的协同缓蚀效应与作用机理,得出以下结果:失重测试表明ASP在较宽的温度范围内具备优良缓蚀剂的潜力,其在低碳钢表面的吸附符合Langmuir吸附等温线模型,吸附机制是物理吸附为主导的混合吸附。电化学实验表明800 mg/L ASP缓蚀效率高达94.70%,并且没有改变碳钢腐蚀溶解机制,是阴极抑制过程为主的混合型缓蚀剂。表面形貌分析的结果证实,ASP所吸附的低碳钢表面所受到的盐酸侵蚀明显减少。通过量子化学计算以及分子动力学模拟得出的理论研究证实三种ASP组分均有能力与Fe表面活性位点形成配位键,并且以高结合能状态吸附到钢基体上。复配缓蚀剂的研究结果表明:Tween-80对ASP缓蚀剂起协同缓蚀作用,0.4 mg/L ASP的缓蚀效率能够从88.99%升至96.04%。形貌表征发现Tween-80通过协同效应提高了ASP缓蚀剂在碳钢表面的吸附能力,增加了吸附膜的湿润性和致密性。
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