钼酸盐插层锌铝铈水滑石的制备与缓蚀性能研究

摘要

利用水热法合成出钼酸盐插层锌铝铈水滑石材料(ZnAlCe-MoO4LDH),并通过单因素实验和正交实验对水热合成过程中的n(Al3+)/n(Ce3+)摩尔比、反应温度、陈化温度等工艺参数进行了优化.利用扫描电镜、X射线衍射仪、红外光谱等对ZnAlCe-MoO4LDH的形貌和结构进行了表征,并通过电化学阻抗谱、X射线光电子能谱等技术研究了钼酸盐插层锌铝铈水滑石对Q235碳钢在3.5％NaCl溶液中的缓蚀性能和缓蚀机制.实验结果表明,合成的ZnAlCe-MoO4LDH呈片层状,片层厚度约为30nm;ZnAlCe-MoO4LDH的最佳制备工艺条件为n(Al3+)/n(Ce3+)摩尔比6:1,反应温度60℃,陈化温度100℃.ZnAlCe-MoO4LDH对碳钢在3.5％NaCl溶液中的缓蚀作用,一方面体现在ZnAlCe-MoO4LDH层板间的MoO42-会与溶液中的Cl-发生离子交换,降低了溶液中的Cl-含量;另一方面释放到溶液中的MoO42-会与Fe2+、Fe3+形成钼酸盐钝化膜,且层板上释放出的Zn2+和Ce3+会与OH-形成氢氧化物沉积膜,从而减缓了Q235钢在3.5％NaCl溶液中的腐蚀速率.