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21世纪植物型绿色缓蚀剂的研究进展与展望

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天然植物绿色缓蚀剂的发展与应用

天然植物绿色缓蚀剂的发展与应用

ｉ ｅ ｅｏ ｍｅ ｔｏ ｒ ｅ ｏ ｒ ｓｏ ｎ ｉ ｉｏ ｓｗｅ ｅ ｖ ｌ ａ ｅ ｄ ｒ ｃｉｎ ｏ ｅ ｅｏ ｎ ｄ ｖ ｌ ｐ ｎ ｆｇ ｅ ｎ ｃ ｒｏ ｉｎ ｉ ｈ ｂ ｔｒ ｒ ａｕ ｂｌ ｉｅ ｔｏ ｆｄ ｖ ｌｐｍｅ ｔｏ ｒ ｅ ｏ ｒ ｓｏ ｎ ｉ ｉｏｓ ｅ ｔａ ｔ ｄ ｎ ｆｇ ｅ ｎ ｃ ｒｏ ｉｎ ｉ ｈ ｂ ｔｒ ｘ ｒ ｃｅ
关键 词 ：绿色缓蚀剂；天然；现状 ； 展望
中图分 类号 ：Ｔ ｌ３２ ＋ Ｇ ｌ．３ １
文 献标 识码 ：Ａ
文章 编 号 ：１０ — ６７ ２１）９ ００ — ４ ０１ ９７ （０２ １ — ０３ ０
Ｄｅ ｅｏ ｍ ｅ ｎｄ Ａｐ ｉａ ｉｎ ｆＧ ｒ ｅ ｒ ｏ ｉ ｎ ｖ ｌ ｐ ｎｔａ ｐｌｃ ｔｏ ｏ ｅ ｎ Ｃｏ ｒ ｓｏ
１２ ３ 电 化 学方 法 ．．
（ ） 极 化 曲线 法 １
（ ） 根 据 产 品 的 化 学 成 分 划 分 ：可 分 为 无 机 缓 蚀 剂 、有 机 １
可 以较快地测 出金属 在某 一腐 蚀介质 中的 Ｔ ｆ 斜 率 、腐 ａｌ ｅ 蚀 电流密度 、腐蚀电位和极 限扩散 电流密 度等动力学 参数 ，从
２ １ 试 验方 法 ．
（ ） 失 重 法 １ 刘 学 虎 等 用 失 重 方 法 对 海 带 提 取 液 进 行 缓 蚀 测 试 ，结 果
１ ３ 缓蚀剂 的作 用机理 ．
由于金属腐蚀和缓 蚀过程 的复杂性 以及 缓蚀剂 的多样性 ，
难 以用 同一 种 理 论 解 释 各种 各样 缓 蚀 剂 的作 用 机 理 。 以下 是 几 种 主 要 的缓 蚀 作 用 理 论 的 要 点 ： （ ）成 相 膜 理 论 １ 成 相 膜 理 论 人 为 缓 蚀 剂 在金 属 表 面 形 成 一 层 难 以 溶 解 的保

缓蚀剂作用机理、研究现状及发展方向

缓蚀剂作用机理、研究现状及发展方向

缓蚀剂作用机理、研究现状及发展方向摘要：本文详细介绍了缓蚀剂的分类、性能指标、保护的特点、作用理论、应用实例、研究现状及发展方向。

关键词：缓蚀剂；防腐技术；发展方向1 前言缓蚀剂是一种在低浓度下能阻止或减缓金属在环境介质中腐蚀的物质。

缓蚀剂又叫作阻蚀剂、阻化剂或腐蚀抑制剂等。

缓蚀剂保护技术已经发展为一项重要的防腐蚀技术，广泛用在石油、冶金、化工、机械制造、动力和运输等部门。

2 缓蚀剂的分类缓蚀剂的品种繁多，常用的如亚硝酸钠、铬酸盐、磷酸盐、石油磺酸钡、亚硝酸二环已胺等，至今尚难以有统一的分类方法。

常见到的分类方法有以下几种。

2.1 按缓蚀剂作用的电化学理论分类(1) 阳极型缓蚀剂通过抑制腐蚀的阳极过程而阻滞金属腐蚀的物质。

这种缓蚀剂通常是由其阴离子向金属表面的阳极区迁移，氧化金属使之钝化，从而阻滞阳极过程。

例如，中性介质中的铬酸盐与亚硝酸盐。

一些非氧化型的缓蚀剂，例如苯甲酸盐、正磷酸盐、硅酸盐等在中性介质中，只有与溶解氧并存，才起到阳极抑制剂的作用。

(2) 阴极型缓蚀剂通过抑制腐蚀的阴极过程而阻滞金属腐蚀的物质。

这种缓蚀剂通常是由其阳离子向金属表面的阴极区迁移，或者被阴极还原，或者与阴离子反应而形成沉淀膜，使阴极过程受到阻滞。

例如ZnSO4、Ca(HCO3) 2、As3+、Sb3+ 可以分别和OH-生成Zn(OH)2、Ca(OH)2沉淀和被还原为As、Sb 覆盖在阴极表面，以阻滞腐蚀。

(3) 混合型缓蚀剂这种缓蚀剂既可抑制阳极过程，又可抑制阴级过程。

例如含氮和含硫的有机化合物。

2.2 按化学成分分类(1) 无机缓蚀剂，如铬酸盐、亚硝酸盐、磷酸盐等。

(2) 有机缓蚀剂，如胺、硫脲、乌洛托品等。

2.3 按缓蚀剂所形成保护膜的特征分类(1) 氧化膜型缓蚀剂通过使金属表面形成致密的、附着力强的氧化膜而阻滞金属腐蚀的物质。

例如，铬酸盐、重铬酸盐、亚硝酸钠等。

由于它们具有钝化作用，故又称为钝化剂。

(2) 沉淀膜型缓蚀剂由于与介质中的有关离子反应并在金属表面生成有一定保护作用的沉淀膜，从而阻滞金属腐蚀的物质。

水溶性植物提取物缓蚀剂的研究进展

水溶性植物提取物缓蚀剂的研究进展

第 53 卷第 2 期
李梦冉，等：关于水溶性植物提取物缓蚀剂的综述
267
线(Tafel)、电化学阻抗谱(EIS)、傅里叶变换红外光谱 而增加，增强了其作为缓蚀剂的防腐作用。
(FTIR)、扫描电镜(SEM)、量子化学(QC)计算和分子 动力学模拟(MDS)研究了 CMLE 在 1.0 mol/L HCl 环
在不同的环境条件下（大气、土壤、酸、碱等），
设备产生腐蚀的原因也是不同的，其中最主要的还 是电化学腐蚀，也会涉及一些其他的腐蚀，如局部 和全面腐蚀等[7]。本文主要将电化学腐蚀进行简单 介绍。金属表面与电解质发生电化学反应使得金属 表面遭到破坏的过程叫做金属的电化学腐蚀，电化 学腐蚀是金属腐蚀的重要形式之一[8]。每个电化学 腐蚀都会有阳级反应（氧化过程）和阴极反应（还 原过程），并且金属的电化学腐蚀过程可以是阴阳极 独立且同时进行。例如，在纯水液压支架中，纯水 中会溶解氧气，因为实现纯水介质与空气百分百隔 绝是几乎不可能的，所以碳钢就会在水中发生电化 学腐蚀。其中：
水溶性防腐蚀剂根据防锈的作用机理可分 为三类：
1)金属与缓蚀剂生成难溶的盐类，缓蚀剂分子 能与金属上溶下来的金属离子作用而生成难溶的盐， 沉积在金属的表面，形成一层致密的保护层，阻止 金属的进一步溶解，从而使金属与腐蚀介质隔离， 免于锈蚀。如磷酸盐、硅酸盐等就属于此类缓蚀剂。
2)金属与缓蚀剂生成难溶性的络合物覆盖膜， 这类缓蚀剂的分子中大多含有 N、O、S 等元素的杂 环基团，它们能与金属表面的金属原子或金属表面 附近的金属离子络合，覆盖在金属的表面形成一层 难溶的络合物保护膜，抑制金属的腐蚀。比如用苯 骈三氮唑对铜的缓蚀。
Danyliak[25]等通过电化学方法研究了在 0.1% NaCl 溶液中，天然多糖阿拉伯树胶对 09G2S 钢的缓 蚀性能。结果表明，该缓蚀剂能够减少腐蚀电流， 并且在 2 g/L 的浓度下具有最大效率。电化学阻抗 谱的结果与极化测量数据一致。通过使用扫描电子 显微镜方法和 EDX 分析，研究了 09G2S 钢的表面 并确定其化学成分。结果表明，09G2S 钢在抑制液 中保持后表面的碳氧含量由于阿拉伯胶浓度的升高

绿色缓蚀阻垢剂的研究及应用进展

绿色缓蚀阻垢剂的研究及应用进展

绿色缓蚀阻垢剂的研究及应用进展作者：张帆杨晓拂李芳芳来源：《中国化工贸易·下旬刊》2020年第03期摘要：循环水处理过程中磷系药剂的使用会导致水体富营养化，聚羧酸无磷聚合物自身难以降解且不环保，所以难以被广泛应用。

结合当前水污染排放标准，加强无磷非氮开发，有利于促进水污染治理工作开展。

基于此，文章就生物降解物质在缓释阻垢性物质方面的研究展开分析，并对其未来发展进行了探析，希望能促进绿色阻垢缓蚀剂向前发展。

关键词：缓蚀阻垢剂;绿色;研究;应用在工业生产不断发展的当下，水资源短缺与污染等问题逐渐引起人们重视。

工业用水系统当中，污垢身为其中的主要危害。

国内关于水处理阻垢剂方面研究起源自上世纪70年代，在这些年的发展中，逐渐朝着天然聚合物及含磷聚合物等阻垢剂方向发展。

传统聚合物费用与用药量较大;含磷阻垢剂难以全面抑制锌垢及磷酸钙等方面问题，再加上自身可以产生有机磷酸，所以环保部门对其使用提出了限制。

在这一背景下，新型绿色阻垢剂逐渐成为人们研究的主要内容。

1 绿色阻垢缓蚀剂应用研究随着人们环保意识的提升，对阻垢缓蚀剂在环境中的危害作用、水体富营养化及缓蚀成效等方面给出了新要求，当前聚天冬氨酸与环氧琥珀酸等生物绿色阻垢缓蚀剂研究逐渐成为人们关注的重点。

1.1 聚天冬氨酸（PASP）聚天冬氨酸作为这几年来研发的一种新型阻垢剂，这种阻垢剂因其自身的环保性，因而逐渐成为全球研究的重点。

自上世纪90年代，美国公司开始研究PASP，这一物质由最初的原料选择、制备一直到后续产品生产等阶段，都不会对环境造成破坏，且生物可降解性较好，在试验测定中，这一物质降解性能和葡萄糖十分相似。

其中崔科等研究人员对PASA的生物降解性展开相关研究，实验表明，随着接种量的不同，PASA的降解速率也各不相同。

另外，陶虎春等人員同过大量实验证明，PASA可以作为环境友好型物质。

PASA分子结构当中含有羧基与酰胺键，且具备阴离子型与中性型阻垢剂特征。

绿色植物作为缓蚀剂的研究 本科论文

绿色植物作为缓蚀剂的研究 本科论文

四川理工学院毕业论文从绿色植物中提取有效成分作为缓蚀剂的研究学生：李强学号：11031030408专业：制药工程（化药方向）班级：2011级1班指导教师：郑兴文四川理工学院化学与制药工程学院二O一五年六月从绿色植物中提取有效成分作为缓蚀剂的研究摘要论文采用失重法、电化学方法和扫描电子显微镜研究了鱼腥草和枇杷叶酸提取液对碳钢在硫酸溶液中的缓蚀性能和缓蚀机理。

结果显示：鱼腥草和枇杷叶酸提取液能有效抑制碳钢在硫酸溶液中的腐蚀，是一种混合抑制型缓蚀剂，它们的缓蚀效率均随浓度的增加而增大，随温度的升高而减小。

提取液在碳钢表面的吸附符合Langmuir吸附等温方程。

而且，枇杷叶提取液和碘化钾之间存在缓蚀协同作用。

关键词：鱼腥草，枇杷叶，缓蚀剂，碳钢，协同效应Research on the active ingredients extracted from green plants as corrosion inhibitorsAbstractIn this paper,the corrosion performance and mechanism of acid extracts of Houttuynia cordata and loquat leaves was studied throuhg weight loss method, electrochemical measurements and scaning electron microscopy(SEM).The result showed that the acid extracts of Houttuynia cordata and loquat leaf as mixed-type inhibitors effecitvely inhibited the corrosion of mild steel in0.5mol/L sulfuric acid solution,the inhibition efficiency increased as its concentration increased,but decreased with the rising test temperature.The adsorption of extracts on the surface of mild steel obeyed Langmuir adsorption isotherm.Moreover,there was a inhibition synergistic effect between loquat leaves extract and potassium iodide.Key words:Houttuynia cordata,loquat leaf,corrosion inhibitor,mild steel, synergistic effect目录中文摘要 (I)Abstract (II)1绪论 (1)1.1引言 (1)1.2缓蚀剂的定义 (1)1.3缓蚀剂的作用机理 (2)1.3.1缓蚀剂的电化学机理 (2)1.3.2缓蚀剂的物理化学机理 (3)1.4酸洗缓蚀剂的研究现状 (4)1.4.1硫酸酸洗缓蚀剂 (4)1.4.2盐酸酸洗缓蚀剂 (5)1.4.3氢氟酸酸洗缓蚀剂 (5)1.4.4硝酸酸洗缓蚀剂 (6)1.4.5氨基磺酸酸洗缓蚀剂 (6)1.4.6对酸洗缓蚀剂未来发展的展望 (7)1.5本实验研究的目的意义和主要研究内容 (7)2实验部分 (9)2.1实验材料、仪器和药品 (9)2.1.1实验材料 (9)2.1.2实验药品 (9)2.1.3实验所用的仪器设备 (9)2.2植物缓蚀剂的制备 (10)2.2.1乙醇萃取 (10)2.2.2酸浸取 (10)2.3缓蚀性能测试方法 (11)2.3.1失重实验 (11)2.3.2电化学实验 (11)2.3.3表面分析法 (12)3实验结果及讨论 (13)3.1鱼腥草提取液的缓蚀性能 (13)3.1.1提取方法的选定 (13)3.1.2极化曲线 (13)3.1.3电化学阻抗 (14)3.1.4失重数据及温度的影响 (15)3.1.5吸附等温式的拟合 (18)3.2枇杷叶提取液的缓蚀性能 (19)3.2.1极化曲线 (19)3.2.2电化学阻抗 (19)3.2.3失重数据及讨论 (20)3.2.4吸附等温式的拟合 (20)3.2.5动力学分析 (23)3.2.6与碘化钾缓蚀协同效应 (24)3.3本章小结 (25)4结论与展望 (26)4.1主要结论 (27)4.2展望 (27)参考文献 (29)致谢 (30)1绪论1.1引言腐蚀是指金属材料或制件在周围环境介质的作用下，逐渐产生损坏或变质的现象。

缓蚀剂研究新进展

缓蚀剂研究新进展

缓蚀剂研究新进展摘要：近年来缓蚀剂的发展做了概况，并对缓蚀剂未来的发展方向做出了阐述，提出发展环境友好型缓蚀剂及完善缓蚀剂快速、准确、原位评价的方法和技术。

国际上缓蚀剂的研究主要集中在美国、中国、印度等国家。

其中，中国是在国际学术期刊上发表缓蚀剂论文最多的国家，研究水平与世界基本保持同步。

欧洲对缓蚀剂的研究也非常重视，但其重点在混凝土缓蚀剂和铝合金缓蚀剂的研究。

目前，绿色天然缓蚀剂、多功能缓蚀剂以及基于分子设计的缓蚀剂开发是研究发展的趋势。

关键词：缓蚀剂硬和软酸和碱吸附型缓蚀剂抑制效率正文：最新进展环境友好型缓蚀剃的开发年来，国内外环境友好型缓蚀剂的开发主要通过合成有机化合物和从天然植物中提取两种方式。

合成的有机化合物作为环境友好型缓蚀剂的种类包括：咪唑啉系列、氨基酸系列、曼尼烯碱和硫代磷酸酯类等。

咪唑啉系列环境友好型缓蚀剂仍然是目前的开发热点之一。

氨基酸系列环境友好型缓蚀剂的研究已开发出了全有机多元复合水处理缓蚀剂、高效的酸洗缓蚀剂。

曼尼烯碱系列和硫代磷酸酯类缓蚀也剂逐步引起了国内外研究者的兴趣。

从植物中提取缓蚀剂是近年来缓蚀剂领域研究的热点之一。

国内开展了对白酒糟、滇润楠叶、麻竹叶、木薯、云南甜龙竹叶等的提取物对金属的缓蚀行为研究。

国外一些学者研究了特定树叶提取物在硫酸介质中对低碳钢的缓蚀行为。

研究结果表明，这些植物提取物对低碳钢具有良好的缓蚀作用。

另外，米糠、无花果树叶、酒耶树汁等提取物也对金属有较好的缓蚀效果。

钢筋混凝土缓蚀剂引起混凝土内钢筋腐蚀的主要原因是碳化作用和氯离子渗透。

钢筋缓蚀剂的主要功能是抑制、阻止、延缓钢筋腐蚀的电化学过程。

缓蚀剂通常可作为外加剂掺加到混凝土中或涂敷在钢筋表面，优先参与并阻止腐蚀反应的阴阳极过程，从而有效地阻止钢筋的腐蚀。

早期使用的钢筋混凝土缓蚀剂有亚硝酸盐、铬酸盐、苯甲酸盐等，但由于它们存在有毒或者对混凝土性能有负面影响等缺点，逐渐被淘汰。

近年来新提出的迁移性缓蚀剂是含有各种胺和醇胺以及它们的盐与其它有机和无机物的复合型阻锈剂，能对钢筋表面的阴极和阳极同时产生保护作用，由于这类缓蚀剂具有渗透移动至钢筋表面并进行保护的特性，它既可应用于新建结构也可用于既有结构。

新型绿色缓蚀剂植酸的研究进展

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( ) ! #徐群杰"董孔祥"周国定)聚天冬氨酸和钨酸钠复配 ) 对模拟冷却水中铜的缓蚀作用研究 ( c )腐蚀与防护" " ! # ' ! " " + ! V & " ( & + U ( & ' ) ( ) / #徐群杰"金雯静"周国定)复配聚天冬氨酸对不同条 ) " 件模拟 水 中 铜 的 缓 蚀 作 用 ( c )精 细 化 工" ! " " ' ! ( ! # ' + + " ( U + " ' ) ( ) " " 万宗跃" 印仁和"等) 氨基 三氮唑自 ( / , , & ! ( , # 徐群杰" ) " 组装膜对黄铜的缓蚀作用 ( c )物理化学学报" ! " " ! # ' ! ( & & & + U & ! " ) ( ) " "曹为民"等)聚天冬氨酸对铜缓蚀 朱律均 徐群杰 +# 作用的光电化学研究( ) " ! # ' c )化工学报" ! " " + # / V V + U V V # ) ( ) ) 张洪生 V )无毒植酸在金属防护中的应用( c )电镀与精 # " ! # ' 饰" ! " " " ! ! & & U ( ) ( ) ' #张洪生"杨晓蕾"陈 熹)植酸在金属防护中的应用 ( ) " ! # ' c )腐蚀科学与防护技术" ! " " ! & ( ' ! / U ! / # ) ( ) 等)植酸盐缓蚀剂及其机理 #赵地顺"刘会茹"徐智策" ) " ! # ' 研究( c )高等学校化学学报" ! " " + ! V ! / / ( U / / V ) ( ) " # 9 5 , F 6 3 9 3 c 5 6W 6 3 )G H 6 I D B = I @ 6 N 5 I 9 H9 3 >C 2 B F 9 I 6 #8 :e : : 6 3 @ 9 3 I 6 > B 9 N 9 3 C I 9 D D 6 B 5 3 C 6 I D B = 6 H 6 I D B = I @ 6 N 5 I 9 H C D 2 > , : M ) FM @ D 5 I9 I 5 >= 3D @ 6C 5 H A 6 B6 H 6 I D B = > 6( c ) cJ @ C E= E E " ! # ' L @ 6 NR ! " " ( & " & ' ( & ! U & ' ( & ' ) ( ) & " V 锰钢缓蚀性能 #王 强"时维振"李晓光)植酸盐对 & ) " ! # ' 影响的研究( c )材料保护" ! " " ' ( " ! ! " U ! ! ) ( ) & & #齐 勇)植酸与亚硝酸二环己胺气相缓蚀性能的比较 ( ) " ! # ' c )材料保护" ! " " ! / + ( ( U ( + ) ( ) ) & ! c ) #郗丽娟"张瑛洁)植酸的缓蚀阻垢性能的研究 ( " ! # ' 工业水处理" ! " " + ! + & ! ! ' U ! ) ( ) 万宗跃"徐群杰"等)植酸自组装单分子膜 & / #印仁和" 对白铜 R ) " / "缓蚀作用的研究 ( c )功能材料" ! " " ' / ! # ' ( + V ! U + V ( ) ( ) & ( 2 3 , 5 6. 0" ; = 3 , 2 6 d* Z"% 2 = , > 5 3 8< 0" 6 D #1 4 : E :; 9 H ) G H 6 I D B = I @ 6 N 5 I 9 H 9 3 >M @ = D = 6 H 6 I D B = I @ 6 N 5 I 9 H C D 2 > = F E ( ) C 6 H F , 9 C C 6 N O H 6 >N = 3 = H 9 6 B = F @ D 5 I 9 I 5 >= 3O B 9 C C c ) E M E " " ! # ' ! # ! " " ! V + 5 3M B 6 C C ) L @ 5 3 9 c = 2 B 3 9 H = FL @ 6 N 5 C D B E ( ) & + @ = 2%^" Q 9;L" $ = 3 6 D 9 H ) L = B B = C 5 = 3 5 3 @ 5 , #; :Y$" O 5 D 5 = 3= F I = 6 BK 5 D @O 6 3 P = D B 5 9 P = H 6 5 39/ \Z 9 L H C = , M M ( ) " " ! # H 2 D 5 = 3c ) R 2 H H 6 D 5 3= FG H 6 I D B = I @ 6 N 5 C D B # # &' ! ' E& V " U V + ) ( ) " "8 & V #] 5 2c 5 9 3 , B 2 5 % 2 =e 5 , 3 9 2 9 3 6 5 , > = 3 ) ? D 2 > 3 :d : E= D @ 6I = B B = C 5 = 3B 6 C 5 C D 9 3 I 6= FM @ D 5 I9 I 5 >I = 3 A 6 B C 5 = 3 E ( ) c ) ? 2 B F 9 I 6T L = 9 D 5 3 C I = 9 D 5 3 F = BN 9 3 6 C 5 2 N9 H H = C : : : E " " ' $ 6 I @ 3 = H = ! " " V ! " & & + / V U & + ( & ) : E

绿色环保型缓蚀剂的研究现状

绿色环保型缓蚀剂的研究现状
汉继程;缪磊;闫言;刘博;徐慧;赵起锋
【期刊名称】《涂层与防护》
【年(卷),期】2024(45)4
【摘要】缓蚀剂为石油、石化、电力等行业减轻或避免金属腐蚀带来的损失发挥了重要作用。

随着环保意识的不断增强和社会可持续发展的要求,缓蚀剂在研发、生产、使用过程中也逐步向绿色、低碳转型,在追求更高的缓蚀效率的同时,对其安全性和环保性也提出了更高的要求。

本研究结合国内外缓蚀剂的研究与应用情况,从天然原料的提取、低毒的同系物或衍生物合成、副产品的利用以及碳基纳米等新型材料的开发等方面,对绿色环保型缓蚀剂的研究开发途径进行了总结。

【总页数】7页(P58-64)
【作者】汉继程;缪磊;闫言;刘博;徐慧;赵起锋
【作者单位】海洋石油工业腐蚀防护重点实验室;中海油常州涂料化工研究有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TQ630
【相关文献】
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2.绿色缓蚀剂研究现状与展望
3.低温水系统绿色环保型缓蚀剂的研究
4.绿色环保型AA/MA/MMA三元共聚物缓蚀剂的合成及性能研究
5.绿色环保型竹刨花板用胶黏剂研究现状
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绿色缓蚀阻垢剂的研究及应用进展

闫 美 芳 等 〔8〕将 PASP、衣 康 酸 均 聚 物 、葡 萄 糖 酸 钠和表面活性剂 FFA 按一定比例复配成多 元 无 磷 复合水处理剂。 研究表明，复合的四元水处理药剂 各成分之间的协同增效作用使得该药剂对碳钢的缓 蚀率达 96.96%，动态污垢热阻仅为 1.94×10-4m2·℃/W。 28 d 后，生物降解率达 88%， 具有良好的可降解性。 1.1.2 聚环氧琥珀酸型
Progress in the research and application of green corrosion and scale inhibitors
Hu Baishun1，Guo Xuehui1，Wang Kang1，Ma Jun2，Bai Li3，Yu Haitang4 （1. Chemical and Engineering Institute of Xi’an Shiyou University，Xi’an 710065，China； 2. Datang International Keshiketeng Coal Gas Liability Co.，Ltd.，Chifeng 025350，China；
ech337a主要成分为聚环氧琥珀酸pesa葡萄糖酸钠苯甲酸钠武汉石油化工厂设备监测防护中心研制的绿色环保水处理药剂zh800ws月在武汉石油化工厂第三循环水场取得工业应用的成功为企业带来了很好的经济效益和环保效益29zh800ws以wlh2无磷缓蚀剂丙烯酸2甲基2丙烯酰胺基丙磺酸共聚物水解聚马来酸酐荧光示踪剂等主剂和其他添加剂按一定比例复配而成wlh2主要组分为羧酸酰胺磺基甜菜碱两型表面活性剂30以水溶性季铵盐水解聚马来酸酐聚环氧琥珀酸钠聚天冬氨酸为原料复配了一种新型缓蚀阻垢剂bw3用陕北某采油联合站采出水进行缓蚀阻垢性能评价结果表明bw3具有优异的阻垢性能和良好的缓蚀效果在所测浓度范围内bw3的阻垢和缓蚀效果均明显优于油田常用缓蚀阻垢剂适于生产应用需要绿色缓蚀阻垢剂的发展展望为适应社会可持续发展的要求水处理用缓蚀阻垢剂的研发朝着高效低磷非氮和可生物降解的绿色化方向发展将成为主要趋势绿色缓蚀阻垢剂首先要在生产的环节上绿色在生产过程中尽可能减少对人体健康或环境有害的原料溶剂试剂等的使用以及避免对有害产物副产物或不环保的化学生产工艺和方法的利用从源头上彻底控制污染适应绿色化发展的思路第一在分子结构设计上应该考虑易降解活性强的官能团或者元素如羧基氨基酯基支链和选择性插入含氮氧元素等第二选择天然产物如聚天冬氨酸聚环氧琥珀酸等为原料合成改性过程中尽量减少副产物的污染或者分离排放问题以达到原料利用率最大化的目的第三改进生产工艺重视生产过程对环境的影响在方案设计和技术改进过程中开发和采用清洁生产工艺流程其次在使用过程中绿色化加强对新型高效环境友好型缓蚀阻垢剂的现场使用经验总结及推广使用以对现有含磷类铬酸盐亚硝酸盐等缓蚀剂进行绿色化替代

缓蚀剂的作用原理、研究现状及发展方向

缓蚀剂的作用原理、研究现状及发展方向1 缓蚀剂概述在美国材料与实验协会《关于腐蚀和腐蚀试验术语的标准定义》中，缓蚀剂是“一种以适当的浓度和形式存在于环境（介质）中时，可以防止或减缓腐蚀的化学物质或几种化学物质的混合物”。

缓浊剂是具有抑制金属锈蚀性质的一类无机物质和有机物质的总称。

某些有机物质，被有效地吸附在金属的表面上，从而明显地影响表面的电化学行为。

其作用机理有抑制表面的阳极反应和抑制阴极反应两种，结果都是使腐蚀电流降低。

缓蚀剂的作用不仅如此，它作为金属的溶解抑制剂还有许多实用价值。

如用在化学研磨、电解研磨、电镀和电解冶炼中的阳极解、刻蚀等。

总之，在同时发生金属溶解的工业方面，或县为了抑制过度溶解或是为了防止局部浸蚀使之均匀溶解。

缓蚀剂都起着重要的作用。

另外，电镀中的整平剂，从其本来的定义备不属于缓蚀剂的范畴；但是，其作用机理(吸附)和缓蚀剂的机理类似。

具有整平作用的物质，同时有效地作为该金属的缓蚀剂的情况也是常的。

下图给出了有无缓蚀剂的不同效果：图1 缓蚀剂的效果2 不同类型的缓蚀剂及其作用原理2.1 阳极型缓蚀剂及其作用原理阳极型缓蚀剂也称阳极抑制型缓蚀剂，主要是抑制阳极过程而使腐蚀速度减缓。

如中性介质中的亚硝酸盐、铬酸盐、磷酸盐、硅酸盐、苯甲酸钠等，它们能增加阳极极化，从而使腐蚀电位正移。

通常是缓蚀剂的阴离子移向金属阳极使金属钝化。

该类缓蚀剂属于“危险型”缓蚀剂，用量不足会加快腐蚀。

作用过程：（a）具有强氧化作用的缓蚀剂，使金属钝化（亚硝酸钠，高铬酸等）；（b）具有阴极去极化性的钝化剂，在阴极被还原，加大阴极电流，使体系的氧化还原电位向正方移动，超过钝化电位，而使腐蚀电流达到很低的值。

（亚硝酸盐、硝酸盐与高价金属盐属于此类；铬酸盐、磷酸盐、钼酸盐、钨酸盐等在酸性溶液中也属于此类。

）图2 阳极型缓蚀剂作用原理2.2 阴极型缓蚀剂及其作用原理阴极型缓蚀剂也称阴极型抑制，其主要包括：酸式碳酸钙、聚磷酸盐、硫酸锌、砷离子、锑离子等，能使阴极过程减慢，增大酸性溶液中氢析出的过电位，使腐蚀电位向负移动。

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随着经济的发展， 以资源节约和环境保护为目的的水处理技 术发展很快， 而近年来缓蚀剂研究大都集中在对环境友好型的水 处理缓蚀剂的研究与开发上。 在国内近期各类缓蚀剂综述性文献 都指出， 从植物中提取出的绿色缓蚀剂具有成本低、 来源广、 低毒 或无毒、 直接排放不会污染环境， 是一种绿色环保型缓蚀剂， 在缓 蚀剂研究领域中具有重要地位， 而且是未来缓蚀剂发展的重要方 向之一。
参考文献：
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开发绿色缓蚀剂。
２、 21世纪植物型绿色缓蚀剂的研究发展
进入21世纪， 随着环保意识的加强， 研究对环境不构成破坏 作用的无毒无害的 “绿色” 缓蚀剂成为缓蚀剂研究开发的重点方 向。 国内的缓蚀剂研究发展也逐渐走向环境友好型的缓蚀剂发 展， 而从植物提取缓蚀剂的研究是今后实现资源的优化利用的一 大研究方向。 2000年林整从甘薯的叶、 白玉兰叶和扶桑叶中提取缓蚀 茎， 剂， 并在5%的盐酸和5%的硫酸的介质中用极化曲线外推法获得其 对钢的缓蚀效率； 结果表明： 3种缓蚀剂对钢在2种酸性介质中均 有较， 明显的抑制作用， 且其缓蚀效率与介质种类及缓蚀剂添加 量有关。 刘铮采用失重法研究了没食子酸对碳钢的缓蚀性能。 实验表 明： 在40℃和4h条件下， 在5%析盐酸中， 使用没食子酸与六次甲基 四胺由较强的协同作用 ， 复配缓蚀率＞96%， 并揭示了没食子酸在 碳钢上的吸附机理。 2002年张万友等从黑胡椒、 白胡椒、 烟草这些植物中提取天 热有机物进行复配后， 可得新型的绿色植物缓蚀剂。 采用电化学方 向和失重法研究了由上述方法所得到的3种缓蚀剂对HCl质量分数 为5%的盐酸溶液中A3钢的缓蚀机理及效率。 结果表明： 这3种缓蚀 剂属于混合型的 缓蚀剂， 在实验条件下对A3钢的缓蚀作用机理为 集合覆盖效应。 2003年刘铮、 熊根良用直接浸泡—回流法从绿茶茶叶和米糠 中提取了两种缓蚀剂TL和BR。 利用失重法研究了缓蚀剂TL和BR浓 度、 介质酸度和腐蚀实践对碳钢的缓蚀作用的影响， 以及TL、 BR分 别与六次甲基四胺（CN）复配后的缓蚀效果， 并探讨了TL、 BR的缓 蚀机理。 失重实验和极化曲线测试结果表明： 缓蚀剂TL和BR对碳 钢具有良好的缓蚀作用， 属于阴极型缓蚀剂。 汪晓军等对华南地区的植物胶粉通过吡啶季胺盐改性合成了 一种水溶性的缓蚀剂， 将其与乌洛托品和和丙炔醇复配， 使缓蚀 增效作用明显， 常温下10%盐酸、 10%硫酸中缓蚀率均可达到99%， 对多种金属都有较好的缓蚀作用， 并在在汽车水箱清洗中得到成 功应用。 刘学虎等从海带中提取的缓蚀成分， 其中含有大量的氨基、 酰胺基、 醛基、 羟基等活性基团， 这些集团带有较多的负电荷， 可 以向金属的空轨道提供电子， 吸附在金属表面形成保护膜， 使金属 表面和腐蚀介质隔开， 起到缓蚀作用。 海带中的碘离子对缓蚀有协 同作用。
21世纪植物型绿色缓蚀剂的研究进展与展望
冯杏仪 （佛山市南海区环境科学研究所 广东佛山 528200）
摘 要： 近几十年来缓蚀剂的研究逐渐向新型友好环境缓蚀剂发展。 本文阐述了缓蚀剂的类型及发展状况， 介绍了21世纪以来从植物中 提取绿色缓蚀剂的研究进展， 展望了天然友好缓蚀剂的发展趋势。 植物型绿色缓蚀剂将是今后实现资源的优化利用的一大研究方向。 关键词： 植物 缓蚀剂 绿色 进展
1、 缓蚀剂的研究现状
. 缓蚀剂的类型
根据物质属性， 缓蚀剂可分为无机缓蚀剂和有机缓蚀剂。 无 机缓蚀剂主要包括铬酸盐、 重铬酸盐、 硝酸盐、 亚硝酸盐、 磷酸 盐、 聚磷酸盐、 钼酸盐、 硅酸盐等； 有机缓蚀剂主要包括胺类、 醛 类、 膦类、 杂环化合物等。 按介质的酸碱度可分为酸性缓蚀剂、 碱性缓蚀剂和中性缓蚀 剂三种。 按照缓蚀剂在金属表面所形成的保护膜的成膜机理， 缓蚀剂 又可分为钝化膜型缓蚀剂、 沉淀型缓蚀剂和吸附膜型缓蚀剂。 其 中钝化膜型缓蚀剂包括铬酸盐、 重铬酸盐、 铬酸钠、 硝酸盐、 铝酸 盐、 钼酸盐、 钨酸、 钨杂多酸等； 沉淀型缓蚀剂包括聚磷酸盐， 六偏 磷酸钠， 三聚磷酸钠、 硅酸盐、 锌盐、 硫酸锌、 硼酸盐等； 有机吸附 膜型包括有机胺， 十六胺， 十八胺硫醇类、 木质素、 葡萄糖酸盐、 磺 基盐、 磺酰胺、 膦羟酸盐、 多氨基羟基化合物等。
. 缓蚀剂的发展概况
缓蚀剂的使用早期以铬酸盐配方为主， 由于铬酸盐是毒性 很高的物质， 随着对环境保护的要求越来越强,而使铬酸盐(现时 Cr6+的排放标准为0.5mg/L)等的应用受到限制,甚至在密闭系统也 很少应用。20世纪50年代初， 国外的缓蚀剂不断发展； 首先60年 代末， பைடு நூலகம்发了全有机、 非重金属配方——有机膦酸盐与聚合物复 配； 1970年德国合成的专利产品PBTCA； 70年代后期开发了聚磷酸 羟酸（PCA） 80年代后期开发了控制黑色金属腐蚀的有机膦酸化 ； 合物——羟基膦酰乙酸（HPA） 90年代， ； 开发了多官能团的膦酰 基羧酸（POCA） 近年来美国立足于开发无毒、 ； 低毒、 生物降解性 好、 易为环境接受的有机吸附膜型水处理缓蚀剂， 例如生物高分 子聚天冬氨酸， 缓蚀效果好， 对环境无害， 被誉为 “绿色” 水处理 缓蚀剂。 现时我国已经研究应用了铬酸盐、 锌盐、 硼酸盐、 磷酸盐、 硅 酸盐、 硝酸盐、 亚硝酸盐、 全有机膦系、 钼酸盐、 钨酸盐、 钨杂多酸 盐和有机胺等一系列接近国际水平的水处理缓蚀剂， 并逐渐趋向
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2005年刘铮等从剑麻柄中提取缓蚀成分， 并研究其最佳缓蚀 条件， 在最佳缓蚀条件下， 其缓蚀效率可达92.5%。 2006年李焰等研究了从黄连提取物在1mol/LHCl中对Q235缓蚀 作用高达98%， 能使同时抑制碳钢表面腐蚀的阴、 阳极反应， 是一 种优良的天然绿色缓蚀剂。 龚敏， 毛逢银等用水蒸气-蒸馏法从樟树叶中提取桉叶油， 并 将其作为盐酸酸洗缓蚀剂的主要成分， 用正交实验法优选了复合缓 蚀剂配方。 结果表明， 在5%的盐酸溶液中， 复配缓蚀剂对碳钢有良 好的缓蚀效果， 缓蚀率达92.75%， 是一种环境友好型缓蚀剂。 邱小平等以天然马铃薯类淀粉为原来哦， 采用静态阻垢法和 静态挂片法对其缓蚀阻垢性能进行了研究， 研究表明该淀粉对碳 钢、 铜、 铝、 不锈钢的缓蚀率最高可达到95.95%、 78.33%、 82.86%、 90.24%。 2007年刘铮等采用索氏提取法从橙皮中提取酸洗缓蚀成分， 用静态失重法确定酸洗缓蚀剂的最佳缓蚀条件， 并与六亚甲基四 胺复配使用后， 缓蚀效果更佳， 缓蚀效率可达到96%， 并探讨其缓 蚀机理。 龚敏、 刘多丽等采用酸溶液浸泡法提取大蒜中的有机缓蚀成 分， 并测定大蒜提取液对A3碳钢的缓蚀效率和研究其缓蚀类型。 结果表明， 该提取液对碳钢10%的硫酸体系有优良的缓蚀效果， 缓 蚀率达到94.8%， 属于混合型缓蚀剂， 并且酸洗温度为30℃时， 缓蚀 剂的缓蚀率最高， 达到97.3%。 龚敏、 蒋伟等采用浸泡提取法从竹叶 提取有机缓蚀成分， 并对该提取物的缓蚀效果以及优选配方进行 研究， 经研究得出， 最优配方对碳钢在5%的盐酸溶液中有优良的缓 蚀作用， 其缓蚀效率达95.6%， 属于混合型缓蚀剂。 吴伟明等从油茶饼粕等提取一种酸洗用缓蚀剂， 研究确定了 该缓蚀剂的最佳制备工艺， 并评价其缓蚀效果； 研究结果得出， 该 缓蚀剂属于缓和型缓蚀剂， 对X65碳钢在酸性介质中具有较好的缓 蚀性能， 缓蚀效率可达81.2%。 2008年杜海燕、 彭小红等从豆渣中提取混合氨基酸用作缓 蚀剂， 通过单因素确定其影响因素为： 豆渣粒径为50-60目， 盐酸 体积分数为20%， 反应时间为200min， 所得混合氨基酸的浓度为 2.688g/L。 通过PARSTAT 2263中的三电极体系的自腐蚀电位、 Tafel 极化曲线及线性极化阻力测试， 对混合氨基酸在盐酸介质下的缓 蚀性能进行评价， 其缓蚀率为66.69%。 杜海燕、 刘鹤鸣等以天然棕 榈酸为原料对其进行改性， 合成了一种脂肪酸衍生物类缓蚀剂， 并 研究其抗CO2腐蚀的缓蚀性能， 发现该衍生物类缓蚀剂在特定条件 下表现出较好的缓蚀效果。 2009年赵卫民、 于道永采用压榨和熬煮两种方法从萝卜、 香 菜、 大葱、 柚子皮、 姜中提取制剂， 并采用电化学方法研究各种制 剂对低碳钢的腐蚀行为的影响， 结果表明， 各种制剂对钢在酸化盐 溶液中的腐蚀均具有一定的缓蚀作用。 制备方法的不同影响制剂的 成分， 最终影响缓蚀的效果。 肖旭萍等用失重法研究了撑绿竹竹叶固体提取物在1.0mol/L HCl溶液中对冷轧钢的缓蚀作用， 结果表明： 撑绿杂交竹竹叶提取 物对冷轧钢在1.0mol/LHCl溶液中具有良好的缓蚀作用， 并详细讨论 了缓蚀剂的浓度、 腐蚀实践、 温度对缓蚀作用的影响规律。