基于安吉丽卡残留物和聚乙烯胺的新型功能性碳点:一种超高效的腐蚀和缩抑制剂

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 环境科学 环境科学
• 电化学 电化学 电化学

背景情况:

• 碳点 (CD) 在商业用途中面临挑战,因为其稳定性和对腐蚀和缩抑制的高剂量要求.
• 传统中医废弃物残留物是一个未充分利用的资源.
• 开发有效和环保的抑制剂对于工业应用至关重要.

研究的目的:

• 开发一种新的功能性碳点 (PEI-CD_A) 从安吉丽卡残留物和聚乙烯胺 (PEI) 来进行增强的腐蚀和缩抑制.
• 评估PEI-CD_A作为碳钢和CaSO₄等级的绿色抑制剂的性能.
• 探索PEI-CD_A在水系统中在线检测的潜力.

主要方法:

• 合成功能性碳点 (PEI-CD_A) 来自安吉丽卡残留物和聚乙烯胺.
• 减重和电化学方法来评估碳钢在HCl介质中的腐蚀抑制效率.
• 静态方法来评估CaSO₄尺度的抑制效率.
• 使用兰格穆尔模型分析尺度形态和吸附行为.
• 光谱法用于检测残留物质含量.

主要成果:

• 在1.0M HCl中,PEI-CD_A在303.15K的碳钢中实现了超过93%的腐蚀抑制效率,超过了CD_A (83%).
• 腐蚀抑制在15小时以上保持稳定.
• 100%的CaSO₄尺度抑制效率在100mg·L^-1剂量下实现,观察到晶格扭曲,化和尺度分散.
• PEI-CD_A通过化学和物理吸附形成密集的吸附膜,遵循兰格穆尔模型.
• 光特性表明,可以在线监测残留PEI-CD_A.

结论:

• 与传统CD相比,PEI-CD_A具有显著增强的腐蚀和缩放抑制性能.
• 开发的抑制剂有效利用废弃物残留物,促进绿色化学原理.
• 作为一个多功能绿色抑制剂,PEI-CD_A具有潜力,可在工业用水系统中实时监测.