核桃青皮提取物复配缓蚀剂对柠檬酸溶液中钢的协同效应

摘要

采用回流提取法从农林废弃物核桃青皮制备出核桃青皮提取物(WGHE),利用失重法、动电位极化曲线、电化学阻抗谱和扫描电子显微镜(SEM)研究了WGHE与阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)对冷轧钢(CRS)在柠檬酸(H_(3)C_(6)H_(5)O_(7))溶液中的缓蚀协同效应。结果表明:WGHE、SDBS单独使用时均能一定程度抑制1.0 mol/L H_(3)C_(6)H_(5)O_(7)对钢的腐蚀,但最大缓蚀率低于60%。当WGHE和SDBS复配后对冷轧钢具有优良的缓蚀性能,最大缓蚀率可高达94.2%,缓蚀协同效应系数均大于1,两者之间发生了缓蚀协同作用;协同效应程度随WGHE浓度的增加而不断增强,但随温度的升高而下降,在浸泡时间为72 h和酸浓度为1.0 mol/L时达到峰值。WGHE、SDBS复配前后在钢表面的吸附行为均服从Langmuir吸附等温式,但复配后吸附平衡常数显著上升,而标准吸附Gibbs自由能更负。WGHE/SDBS为混合抑制型缓蚀剂,复配后使阴极和阳极反应腐蚀电流密度明显负移。EIS只有一个时间常数,其Nyquist图为单一弥散容抗弧,钢/酸界面的电荷转移电阻大小顺序为:WGHE/SDBS>WGHE>SDBS。SEM的微观形态证实了WGHE/SDBS复配缓蚀剂有效抑制了柠檬酸对钢表面的腐蚀,且表面粗糙度显著降低。WGHE中主要化学成分芦丁、槲皮素、1−甲基萘醌、胡桃醌与SDBS复配后也能发生协同作用,但协同效应强度弱于WGHE/SDBS。