Q235钢是一种常用的结构钢材,目前已经广泛应用于建筑、交通、医疗设备、消防等领域,支持着人类的日常生活和社会生产活动。在恶劣的工作环境中Q235钢极易腐蚀,腐蚀后容易发生断裂,威胁社会生产活动,同时还会造成巨大的经济损失。因此,Q235钢的腐蚀防护显得尤为重要。使用金属缓蚀剂是保护金属最方便、最有效的方法。氨基酸及其衍生物作为有机缓蚀剂具有来源广泛、对环境无毒无害以及吸附性能较好的特点,在金属腐蚀防护领域有很好的应用。本论文工作主要有:本论文设计合成了四种绿色高效的新型氨基酸酰胺金属缓蚀剂,并利用失重法、动电位极化曲线、电化学阻抗法、热力学分析法、表面形貌表征方法以及量子化学计算去探究四种有机金属缓蚀剂对Q235钢在HCl溶液中的缓蚀效率。同时还进一步探究其四种氨基酸酰胺金属缓蚀剂结构与其缓蚀性能间的构效关系。失重实验结果表明,四种氨基酸酰胺衍生物均表现出良好缓蚀性能,四种金属缓蚀剂的缓蚀效率都是随着缓蚀剂的含量增加而升高;在100 mg L-1浓度下,四种缓蚀剂的缓蚀性能大小顺序为:BTOP-Meth＞P-Meth＞TOP-Meth＞P-Cys。其中P-Meth和P-Cys的缓蚀效率在100 mg L-1时分别达到96.33%和91.07%,TOP-Meth和BTOP-Meth的缓蚀效率分别达到91.75%和98.09%。在200 mg L-1时,TOP-Meth和BTOP-Meth的缓蚀效率能达到97.33%和99.54%。动电位极化曲线的结果表明,四种氨基酸酰胺缓蚀剂的缓蚀效果均随着缓蚀剂浓度增加而增加,同时均表现为混合型缓蚀剂,其中TOP-Meth和BTOP-Meth是以阴极为主的混合型缓蚀剂。电化学阻抗谱的结果表明,Q235钢在HCl溶液中的腐蚀过程受电荷转移的过程控制,加入缓蚀剂后,缓蚀剂能够在Q235钢与HCl溶液的界面处形成一层保护膜,显著提高电荷转移电阻,有效地抑制Q235钢的腐蚀。吸附热力学的分析结果表明四种缓蚀剂在Q235钢与溶液界面处的吸附行为符合Langmuir吸附等温式,能够自发地吸附在Q235钢表面,吸附行为同时包含物理吸附和化学吸附。扫描电镜的结果清晰地表明四种缓蚀剂对Q235钢具有优良的保护作用,显著降低Q235钢的腐蚀程度。通过量子化学计算证明P-Meth、P-Cys、TOP-Meth和BTOP-Meth能够向金属Fe的d空轨道提供电子形成配位键,从而有效地吸附在金属表面形成保护膜。