【摘 要】
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在现代的生产生活中,铝以其优良的性能(质量轻、导电性好、导热性好,耐腐蚀性好)被广泛使用。但是金属铝在酸性或碱性介质中很容易被腐蚀,这给我们的国民经济带来很大的损失,因此研
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在现代的生产生活中,铝以其优良的性能(质量轻、导电性好、导热性好,耐腐蚀性好)被广泛使用。但是金属铝在酸性或碱性介质中很容易被腐蚀,这给我们的国民经济带来很大的损失,因此研究铝的缓蚀具有十分重要的意义。在众多防止金属腐蚀的方法中,向腐蚀介质中加入缓蚀剂是一种有效的方法。这种方法不需要添加额外的设备和工艺,操作简单,价格低廉,效果良好。铝的缓蚀剂主要分为合成的缓蚀剂和天然的缓蚀剂,虽然许多合成的缓蚀剂的缓蚀效良好,但是大多数具有毒性,污染环境,所以从绿色环保的角度考虑,本论文选择了以天然植物黄芩为原料,从中提取出黄芩苷有效组分,进一步合成出黄芩苷酯类衍生物,并考察了其在酸性条件下对金属铝的缓蚀性能。 本课题主要内容包括: (1)以植物黄芩为原料,用乙醇提取、酸沉、初步纯化后得到粗黄芩苷,然后用乙酸乙酯、丙酮、甲醇分别回流后浓缩结晶的方法,从粗黄芩苷中分离纯化得到高纯度黄芩苷,并通过红外(IR)、核磁(1H-NMR)、质谱(MS)等表征手段对它们的结构进行表征。. (2)以黄芩苷为原料,利用在酸性条件下酯化反应的方法,合成黄芩苷酯类衍生物:黄芩苷甲酯(BM)、黄芩苷乙酯(BE)和黄芩苷正丙酯(BP)。并通过红外(IR)、核磁(1H-NMR)、质谱(MS)等表征手段对它们的结构进行表征。 (3)采用电化学动电位扫描极化法和交流阻抗法研究了黄芩苷酯化合物在1mol/L HCl溶液中对金属铝的缓蚀性能。考察了缓蚀剂浓度、温度、酸度等条件对金属铝缓蚀效果影响。结果表明在1mol/L HCl介质中,所合成的黄芩苷酯类化合物都对铝有很好的缓蚀作用。所合成的三种黄芩苷衍生物均为混合型缓蚀剂。扫描电镜的测试表明缓蚀剂的加入能有效地防止金属腐蚀。热力学计算表明,三种缓蚀剂在金属铝表面的吸附符合Langmuir吸附等温式,吸附可以自发进行的,同时存在物理吸附和化学吸附。动力学计算显示,腐蚀介质中添加黄芩苷衍生物后,其表观活化能均有明显提高,有效降低了腐蚀反应速率。 (4)为了扩大应用范围,本文还分别测试了在1mol/L HCl溶液条件下,三种缓蚀剂对碳钢的缓蚀作用。结果表明在1mol/L HCl腐蚀介质中,三种缓蚀剂同样对碳钢具有良好的的缓蚀作用,并计算了其在碳钢表面的吸附热力学和动力学参数。
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