用于抑制硫酸介质中铝腐蚀的萱草类环保绿色缓蚀剂

本研究从萱草中提取出一种无毒、廉价、有效的绿色缓蚀剂,用于不同质量浓度和温度下铝腐蚀的抑制研究。在1 mol/L的H2SO4介质中,进行不同质量浓度和温度下的腐蚀失重测量,评价了萱草浸膏对铝的抑制作用。通过电势极化和交流阻抗分析,对其缓蚀机理进行了评价。用原子力显微镜(AFM)和扫描电子显微镜(SEM-EDX)研究了铝的吸附性质和表面形貌。结果表明,萱草提取物可以作为1 mol/L H2SO4溶液中铝的高效环保型缓蚀剂,在质量浓度为600 mg/L、温度为(303±1)K的条件下,其最大缓蚀效率可达89%。结果发现,与其他温度(313 K、323 K和333 K)相比,在(303±1)K时可获得最大缓蚀效率。有缓蚀剂时的活化能高于无缓蚀剂时的活化能,表现出缓蚀作用的温度相关性。确定的活化焓和活化熵反映了吸热和无序的本质反应。缓蚀剂是采用物理吸附的方法进行腐蚀抑制,并遵循朗格穆尔吸附等温线。极化测量清晰地表明,萱草类缓蚀剂是混合型缓蚀剂,且缓释率随缓蚀剂质量浓度的增加而增加。SEM-EDX、AFM和XPS的研究证实了此缓蚀剂在铝试样表面形成了保护层。