橙子皮提取物在H3PO4溶液中的缓蚀性能及缓蚀机理研究

作者：柳鑫华; 关俊霞; 付占达; 赵红丽; 张青; 李繁麟; 王磊; 马楠; 李波; 魏恒勇

来源：表面技术, 2023, 52(08): 263-277.

DOI：10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2023.08.021

• 橙子皮提取物
• 缓蚀剂
• 极化
• 阻抗
• 表面分析

目的 推进绿色植物提取物类缓蚀剂的快速发展，选用橙子皮提取物(NOPE)作为磷酸环境中Q235钢的缓蚀剂。方法 通过简单的乙醇、丙酮回流法提取获得NOPE。通过红外光谱(FTIR)和紫外光谱(UV)验证NOPE的主要结构及主要成分在磷酸中的稳定性。采用失重法、动态电位极化法(PDP)、线性极化(LPR)和电化学阻抗谱法(EIS)研究NOPE在0.5 mol/L的H3PO4溶液中对Q235钢的缓蚀性能。通过计算研究温度对热力学参数(Ea、ΔHaΘ、ΔSaΘ)和吸附性能参数(ΔGΘads、ΔHΘads、ΔSΘads)的影响。结果 NOPE明显减缓了0.5 mol/L H3PO4介质中Q235钢的腐蚀速率，属于以抑制阳极金属溶解为主的混合型缓蚀剂。随着NOPE浓度的增大，阳极电流密度减小和活性腐蚀部位被阻断，腐蚀速率降低，缓蚀效率增大。在温度为303 K、NOPE质量浓度为3.0 g/L条件下，对Q235钢缓蚀效率都在90%以上。此外，NOPE的有效成分在Q235钢表面的吸附符合Langmuir等温式，且以物理吸附为主。通过扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)和接触角的测量证明了NOPE在钢表面的缓蚀作用的存在，降低了Q235钢的酸腐蚀速率。量子化学研究证实，NOPE对碳钢较好的缓蚀和吸附性能是由于橙皮苷和黄酮的官能团。结论 在0.5 mol/L的H3PO4溶液体系中，NOPE对Q235钢具有较好的缓蚀性能，是一种在酸洗领域中有着较好应用前景的绿色缓蚀剂，可以为植物提取类的缓蚀剂的发展提供一定的指导。

• 单位
  唐山师范学院; 华北科技学院; 华北理工大学