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金属的腐蚀是一个全球性问题,对发达国家和发展中国家的经济增长均产生不利影响。腐蚀会导致金属材料的大量浪费,从而导致全世界范围内的巨大经济损失。因此,腐蚀已经引起了学术界和工业界的广泛关注。近年来,镁及其合金因其良好的性能受到了广泛的关注,例如密度小、比强度高、导电性好等优异性能,在航天航空、军工以及汽车工业、电子等行业得到了广泛的应用。但是,镁及其合金的耐腐蚀性差,从而妨碍了它们在许多领域的应用。因此,镁及其合金的防腐方法的研究很有必要。缓蚀剂技术是一种成本低、易操作、效果好的保护金属在腐蚀环境中免受腐蚀的实用方法之一。缓蚀剂已经成功的应用于铸铁、碳钢、铝合金、铜等金属材料的防护。但是目前对镁及其合金的缓蚀剂的研究相对较少,并且缓蚀剂的环境友好性也是一个需要考虑的问题。因此,开发一种新型的环境友好的镁合金缓蚀剂对镁合金的应用扩展具有重要的价值和意义。本文合成了一类氨基酸席夫碱有机缓蚀剂,并研究了其对镁合金的缓蚀作用,具体研究内容如下:首先,本文以两种取代基不同的芳基吡唑醛分别与甘氨酸、β-丙氨酸、L-组氨酸和L-苯丙氨酸进行缩合反应制得8种新型的氨基酸席夫碱缓蚀剂,即(E)-2-((1-苯基-3-甲基-5-羟基-4-1H-吡唑基)-亚氨基)乙酸钠(AMSB-1)、(E)-3-((1-苯基-3-甲基-5-羟基-4-1H-吡唑基)-亚氨基)丙酸钠(AMSB-2)、(E)-2-((1-苯基-3-甲基-5-羟基-4-1H-吡唑基)-亚氨基)-3-(1H-4-咪唑基)丙酸钠(AMSB-3)、(E)-2-((1-苯基-3-甲基-5-羟基-4-1H-吡唑基)-亚氨基)-3-苯基丙酸钠(AMSB-4)、(E)-2-((1-(4-氟苯基)-3-甲基-5-羟基-4-1H-吡唑基)-亚氨基)乙酸钠(AMSB-5)、(E)-3-((1-(4-氟苯基)-3-甲基-5-羟基-4-1H-吡唑基)-亚氨基)丙酸钠(AMSB-6)、(E)-2-((1-(4-氟苯基)-3-甲基-5-羟基-4-1H-吡唑基)-亚氨基)-3-(1H-4-咪唑基)丙酸钠(AMSB-7)和(E)-2-((1-(4-氟苯基)-3-甲基-5-羟基-4-1H-吡唑基)-亚氨基)-3-苯基丙酸钠(AMSB-8),采用元素分析、核磁共振、红外光谱、质谱四种表征手段对8种氨基酸席夫碱的结构进行了表征。其次,通过交流阻抗和动电位极化测试方法探究了 8种氨基酸席夫碱在0.05 wt.%NaCl溶液中对AZ31B镁合金的缓蚀作用,电化学结果表明8种氨基酸席夫碱都有很好的缓蚀效果,且缓蚀效率都在80%以上,均为抑制阴极和阳极反应的混合型缓蚀剂,其中(E)-3-((1-(4-氟苯基)-3-甲基-5-羟基-4-1H-吡唑基)-亚氨基)丙酸钠(AMSB-6)的缓蚀效果最好。接着又通过交流阻抗谱和动电位极化曲线测试方法讨论了 AMSB-6的浓度对缓蚀性能的影响,结果显示当AMSB-6浓度为5 g/L时,缓蚀效果最佳,缓蚀效率为96.7%。吸附模型分析表明AMSB-6符合Langmuir吸附,其ΔG0ads为-28.87 kJ·mol-1,说明AMSB-6的吸附过程为有物理与化学吸附的混合吸附过程。扫描电镜结果显示,与无缓蚀剂的样品对比,有缓蚀剂保护的镁合金表面腐蚀痕迹明显减少;原子力显微镜结果也证明了有缓蚀剂保护的样品粗糙度明显减小许多。能谱分析和X-射线粉末衍射等方法证明了AMSB-6通过吸附在AZ31B镁合金表面形成保护膜从而抑制了其腐蚀。最后,以氨基酸席夫碱AMSB-6为缓蚀剂,探究了 AMSB-6对AZ31B镁合金在发动机模拟液中的缓蚀作用。使用电化学方法研究了 AMSB-6在发动机模拟液中缓蚀剂浓度、温度对AZ31B镁合金的缓蚀作用。电化学实验结果表明,随着AMSB-6浓度的增大,缓蚀效率逐渐升高,当缓蚀剂浓度为20 mmol/L时,缓蚀效率最高,为81.3%。而随着温度的升高,缓蚀剂的效率逐渐降低,在50℃时,缓蚀效率降到了 39.1%。极化曲线与吸附等温线结果表明AMSB-6在发动机模拟液中是具有Langmuir吸附行为的阳极型缓蚀剂,主要的吸附方式为物理化学混合吸附。扫描电镜、能谱分析证明了 AMSB-6对AZ31B镁合金具有很好缓蚀效果。通过X-射线粉末衍射方法分析腐蚀产物结构,提出了可能的缓蚀机理。AMSB-6通过物理化学吸附作用与镁结合,在镁表面形成的膜层阻碍了腐蚀液离子对镁合金的腐蚀,降低了镁合金的腐蚀。这说明氨基酸席夫碱AMSB-6是一种具有潜在应用价值的镁合金缓蚀剂。