在1M HCl中使用实验和理论工具,作为碳钢腐蚀抑制剂的基于酸盐的新型表面活性剂

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 电化学 电化学 电化学
• 腐蚀科学 腐蚀科学

背景情况:

• 碳钢在酸性介质中的腐蚀给工业带来了重大挑战.
• 有效的抗腐蚀化合物对于材料的寿命和安全至关重要.

研究的目的:

• 评价两种新型的双子电离表面活性剂,这些表面活性剂是从 thiazole (TAC) 中衍生出来的,作为碳钢在 1 M HCl 中的腐蚀抑制剂.
• 用各种实验和计算技术阐明抑制机制.

主要方法:

• 使用质量损失 (ML) 和电化学技术 (潜在动力极化 - PP,电化学阻抗光谱 - EIS) 评估了腐蚀抑制.
• 使用扫描电子显微镜 (SEM),能量分散X射线 (EDX) 和里埃变换红外光谱 (FTIR) 进行了表面表征.
• 计算分析采用密度函数理论 (DFT).

主要成果:

• 这两种TAC抑制剂都显示出显著的腐蚀保护,抑制效率随度增加而增加.
• 在50 ppm下,TAC 6的最佳抑制达到79%,TAC 18的最佳抑制达到87%.
• 吸附遵循兰格穆尔等温法,表明混合的物理吸收和化学吸收.
• 与CuCl2,MnCl2和CoCl2观察到协同效应,在CuCl2.2的存在下,抑制率提高到96% (TAC6) 和97% (TAC18).

结论:

• 基于醇的Gemini电离表面活性剂是有效的阴极和混合型腐蚀抑制剂,用于碳钢在HCl中的腐蚀.
• 抑制剂通过吸附在钢面上形成保护膜.
• 与特定的金属化物的协同作用显著提高了抗腐蚀性能.