三唑类席夫碱的缓蚀性能研究概述

段双艳 白晨 胡卓阳 吕萍

摘 要：含苯环类、含吡啶环类三唑席夫碱的结构中的亚胺基具有配位性能，具有吸附性，可以通过物理或化学吸附，在金属的表面生成一种吸附膜，进而使得金属材料与外界隔离，从而保护金属免受腐蚀。金属材料缓蚀创新研究表明，三唑硫酮席夫碱对于金属的抗腐蚀性有着重要的影响，效果显著。

关键词： 三唑;席夫碱;缓蚀性能

金属及其合金在生活中得到普遍应用，在军事、工业方面的作用更是显著，但是，由于金属及其合金活跃的性质，导致他们在大气、海水中很不稳定，容易被腐蚀，进而对经济造成损失。因此加入缓蚀剂可以有效地防止金属被腐蚀。

缓蚀剂性能的优越直接决定了金属腐蚀速率的快慢，金属材料缓蚀创新研究表明，三唑硫酮席夫碱对于金属的抗腐蚀性有着重要的影响，效果显著。它其中的亚胺基配位性能优越，具有吸附性，可以通过物理或化学吸附，在金属的表面生成一种吸附膜，进而使得金属材料与外界隔离，从而保护金属免受腐蚀。

一、含苯环席夫碱缓蚀性能研究

陈瑶，陈嫚丽，张玲等人[1]采用了电化学方法研究2种席夫碱缓蚀剂，以20碳钢为研究对象，在1mol/L盐酸腐蚀介质中的缓蚀效果，计算出缓蚀速率和在碳钢表面的吸附自由能，从而判断缓蚀效果。实验表明该席夫碱为混合型缓蚀剂，在一定范围内，缓蚀速率随着浸泡时间的增加而增加，在浸泡6小时之后，增加的不那么明显，表面成膜基本稳定，这两种席夫碱同时也受浓度影响，不同浓度效果也会有一定差别。

李林峰，诸林等人[2]以4-氯苯胺，4-吡啶甲醛为原料，合成一种新型席夫碱，以盐酸为腐蚀介质，采用失重法，研究其对碳钢的影响。实验表明：该席夫碱是一种混合型缓蚀剂，既包括物理吸附，也包括化学吸附，随着席夫碱的浓度升高，其缓蚀效果增加，但是存在峰值现象，当浓度到达峰值（1mol/L）时，再加入席夫碱，对碳钢的缓蚀速率也不会明显上升。

关鲁雄，占晶晶等人[3]以不同的胺为原料与水杨醛反应，合成这两种席夫碱，比较他们的缓蚀性能，确立较好的缓蚀物质。实验表明：这两个席夫碱缓蚀剂都是阴极型缓蚀剂，席夫碱I的缓蚀性能比席夫碱II的缓蚀性能好，芳环结构的席夫碱与普通碳链相比缓蚀效果更好，随着浓度的增大，缓蚀速率增大，但是存在峰值，浓度为20mmol/L时，达到最佳的缓蚀作用，峰值之后再继续增加浓度，腐蚀速率将接近不变。

张惠欣，李志道[4]以邻香草醛、对苯二胺等为原料合成席夫碱，通过失重法，电化学实验来研究这3种席夫碱表面活性剂型缓蚀剂的效果。研究表明3种席夫碱的合成方法简单，席夫碱表面活性剂的用量增加，对不锈钢的缓蚀效果会变好，该缓蚀效剂具有疏水链结构，缓蚀效果更佳，最高可达到93.59%。

李克华，张文杰等人[5]因金属的使用越加广泛，防腐显得尤为重要，因此本文以苯甲醛，丙酮，浓盐酸等为原料，在三颈烧瓶中，恒温数小时，回流得到了席夫碱缓蚀剂，以静态失重法，正交实验法研究该化合物以15%的HCl为腐蚀介质，以碳钢为研究对象的席夫碱缓蚀性能。实验结果表明该席夫碱缓蚀性能较好，合成相对容易，当胺与醛的物质的量比为0.8时，效果较好，腐蚀速率受反应时间，反应温度，胺与醛用量之比以及催化剂的影响，其中，反应时间的影响程度最大，缓蚀剂加得越多，腐蚀速率越低，缓蚀效果越好，当质量分数达到1.0%时，在15%的HCl中，缓蚀效果达到峰值。

二、含吡啶环席夫碱缓蚀研究

王松梅，刘铮等人[6]首先合成三种取代吡啶甲酰腙席夫碱，接下来检验合成物质是否为目标化合物，然后再通过失重法，电化学方法探究其以铜为研究对象，在3.5%NaCl腐蚀介质中的缓蚀作用。实验表明：三种缓蚀剂都有很不错的缓蚀效果，这三种席夫堿缓蚀剂在3.5%NaCl腐蚀介质中均为分解。

刘峥，刘洁等人[7]合成了3种水杨醛类吡啶甲酰腙席夫碱，用红外光谱检测是否为目标化合物，然后通过失重实验、电化学测试实验、扫描电镜，探究该席夫碱缓蚀剂以海水为腐蚀介质对碳钢表面的缓蚀机理。实验表明，三种缓蚀剂是化学吸附的混合型缓蚀剂，均有良好的缓蚀效果，综合比较这三种物质，L3的缓蚀效果最好。

刘进，谢思维等人[8]为减少海水中的腐蚀现象，组合成了一些复配席夫碱，通过失重法、保持其他因素不变，分别调整温度，盐的浓度下席夫碱的性能。实验表明，复配缓蚀剂的缓蚀效果与海水盐度没有太大关系，与海水温度，海水流速密切相关，想要席夫碱的缓蚀性能好，需要控制低温。

艾哈迈德？法拉格等人[9]研究了一种新型席夫碱在0.5mol/L酸性介质中对碳钢腐蚀的吸附与抑制行为，将98%的H2SO4用蒸馏水稀释，从而制备0.5mol/L的H2SO4溶液，并讨论了失重法，开路电位等电化学实验下席夫碱的作用效果，采用电位极化和电化学阻抗谱对HAMD作为缓蚀剂的缓蚀效果进行测试，并用扫描电镜和能谱仪对碳钢表面进行了表征。实验表明所研究的缓蚀剂为物理吸附，既能抑制阳极金属溶解，又能抑制阴极析氢反应，因可以吸附在金属表面，缓蚀效果良好。

参考文献：

[1]陈瑶，陈嫚丽，张玲，刘传银.两种席夫碱缓蚀剂对碳钢材料的缓蚀性能探究[J].化学研究与应用，2012，24（09）：1348-1353.

[2]李林峰，诸林，刘红，邓骥，赵启龙，杨洋.一种苯胺类席夫碱N80钢在盐酸介质中的缓蚀性能[J].腐蚀与防护，2015，36（2）：157-159.

[3]关鲁雄，占晶晶，区叶秀.席夫碱缓蚀剂对碳钢材料的缓蚀性能[J].应用化学，2010，27（06）：716-718.

[4]张惠欣，李志道，夏邦望.席夫碱表面活性剂对不锈钢的缓蚀性能研究[J].工业水处理，2019，39（04）：78-80.

[5]李克华，张文杰.新型席夫碱缓蚀剂的合成及性能研究[J].化工技术与开发，2015，44（04）：19-20.

[6]王松梅，刘铮，陈世亮，王国瑞.水溶性取代吡啶甲酰腙席夫碱缓蚀剂对铜的缓蚀作用研究[J].腐蚀科学与防护技术，2011，23（5）：412-414.

[7]刘峥，刘洁，刘进，刘宝玉. 水杨醛类吡啶甲酰腙席夫碱对碳钢在海水中缓蚀行为的研究[J].中国腐蚀与防护学报，2013，33（2）：110-113.

[8]刘进，刘峥，谢思维，刘宝玉.复配型席夫碱缓蚀剂对碳钢在海水中缓蚀性能研究[J].海洋科学，2014，38（5）：16-19.

[9]Farag， A.A.， M.A. Migahed and A.M. Al-Sabagh， Adsorption and inhibition behavior of a novel Schiff base on carbon steel corrosion in acid media. Egyptian Journal of Petroleum， 2015. 24（3）： p. 307-315.

注：2020年辽宁科技学院国家级大创项目（项目编号：202011430056）

（辽宁科技学院生物医药与化学工程学院  辽宁 本溪  117004）