唑類及諾氟沙星與鉬酸鈉對稀酸中45#鋼緩蝕性能的研究.pdf

1、腐蝕控制技術(shù)主要包括涂層、陽極鈍化、陰極保護(hù)和添加或使用緩蝕劑等。其中，使用緩蝕劑是一種行之有效、操作簡便的防腐手段，是提高鋼件耐腐蝕性能的有效途徑。大量研究表明，有機(jī)型緩蝕劑具有良好的緩蝕效果及經(jīng)濟(jì)效益，其分子可以通過雜環(huán)原子或者不飽和鍵吸附在金屬表面，達(dá)到抑制金屬腐蝕的目的。然而隨著緩蝕劑的廣泛使用，環(huán)境污染問題隨之出現(xiàn)，本著保護(hù)環(huán)境的原則，開發(fā)和研究高效、廉價(jià)、環(huán)境友好型緩蝕劑已成為緩蝕劑研究的新課題。
　　本論文主要通過失

2、重、電化學(xué)測試、表面形貌分析、量子化學(xué)計(jì)算等方法考察了五種物質(zhì)對3％HCl溶液中45＃鋼耐腐蝕性能的影響。其中包括無機(jī)化合物—鉬酸鈉及四種有機(jī)化合物(氟康唑、替硝唑、磺胺甲噁唑、諾氟沙星)，選取的有機(jī)物均具有較好穩(wěn)定性，抑菌、無毒，且含有不飽和鍵及氨基或磺酰基等官能團(tuán)。本論文對五種化合物的緩蝕機(jī)理進(jìn)行了分析，對比了它們的緩蝕效果。論文主要研究成果如下：
　　(1)298K時(shí)，四種有機(jī)緩蝕劑在3%HCl溶液中對45＃鋼均具有一定的緩

3、蝕作用，其緩蝕機(jī)理為有機(jī)分子吸附在45＃鋼表面形成保護(hù)膜，抑制電化學(xué)陰極和陽極過程，降低腐蝕電流密度，從而抑制金屬腐蝕速度。四種有機(jī)緩蝕劑在45＃鋼表面的吸附服從Langmuir吸附等溫式，吸附過程的吉布斯自由能△Gθads<0，表明吸附均為自發(fā)過程，從△Gθads的數(shù)值可以判斷四種有機(jī)分子在45＃鋼表面的吸附均是物理吸附與化學(xué)吸附共同作用的結(jié)果。
　　(2)電位掃描技術(shù)測試結(jié)果顯示，隨著緩蝕劑的加入，腐蝕電流密度降低；電化學(xué)阻抗

4、測試顯示，隨著濃度的增加，電荷遷移電阻Rt數(shù)值增大，緩蝕劑吸附層對45＃鋼表面起到保護(hù)作用。電化學(xué)實(shí)驗(yàn)測得緩蝕效率與濃度的趨勢與失重實(shí)驗(yàn)獲得的結(jié)果相吻合。
　　(3)四種有機(jī)緩蝕劑在3%HCl溶液中對45＃鋼的緩蝕作用均存在濃度極值現(xiàn)象，氟康唑在650mg/L、替硝唑在400mg/L、磺胺甲噁唑在700mg/L、諾氟沙星在400mg/L左右緩蝕效率達(dá)到最高值，綜合考慮得出四種有機(jī)緩蝕劑緩蝕性能排序?yàn)椋褐Z氟沙星＞氟康唑＞替硝唑＞磺胺

5、甲噁唑。
　　(4)量子化學(xué)計(jì)算推斷了四種有機(jī)緩蝕劑分子的活性吸附中心，不同分子所含有的吸附活性官能團(tuán)存在差異，因此造成吸附能力強(qiáng)弱不同。
　　(5)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，與所選用的四種有機(jī)緩蝕劑相比，無機(jī)緩蝕劑鉬酸鈉在3%HCl溶液中對45＃鋼的緩蝕作用較弱，其在金屬基體表面生成[Fe-MoO4-Fe2O3]氧化保護(hù)膜的致密性較差，易脫落，作為陽極型緩蝕劑，用量較少反而會加速金屬基材的腐蝕速度；而有機(jī)緩蝕劑為吸附型，通過物理吸附及