含席夫碱结构碳点缓蚀剂的简易可扩展制备及性能研究

作     者：李雪琪 何闯 于坷坷 罗启灵 龙武剑 LI Xue-qi;HE Chuang;YU Ke-ke;LUO Qi-ling;LONG Wu-jian

作者机构：深圳大学滨海城市韧性基础设施教育部重点实验室广东深圳518060 深圳大学广东省滨海土木工程耐久性重点实验室广东深圳518060 深圳大学土木与交通工程学院广东深圳518060 

基　　金：国家自然科学基金-山东联合基金(U2006223) 新型功能化碳点提升滨海环境混凝土氯离子固化能力及其机理研究(52208273) 深圳市科技计划项目(JCYJ20190808151011502) 广东省重点领域研发计划项目(2019B111107003) 

出 版 物：《表面技术》 (Surface Technology)

年 卷 期：2023年第52卷第10期

页      码：229-240,258页

摘      要：目的克服目前制备碳点(Carbon dots,CDs)缓蚀剂存在的耗时、耗能等缺点,在室温下一步制备含席夫碱结构的CDs缓蚀剂,并研究其对Q235碳钢的缓蚀性能。方法设计了一种简易、可扩展的制备方法,以邻苯二胺和对苯醌为前驱体,无需高温加热便可在室温下反应2 h,从而获得含席夫碱结构的CDs。利用TEM等方法对其结构进行表征,并采用UV和PL光谱评估其在HCl溶液中的长期分散稳定性。通过失重法、电化学测试方法研究了不同浓度CDs对Q235碳钢在1mol/LHCl溶中的缓蚀性能。通过SEM和三维轮廓测量仪分析腐蚀后碳钢表面形貌及化学组成,提出CDs的缓蚀机理。结果CDs含C=N键,具有多种含氧、含氮基团,有利于其在钢表面的吸附。CDs在HCl溶液中具有长期分散稳定性。当添加浓度为200 mg/L时,其对碳钢在1 mol/L HCl溶液中的缓蚀效率可达到95.05%。CDs为混合型缓蚀剂,能够同时抑制阴极和阳极反应。CDs在碳钢表面的吸附方式遵循Langmuir等温吸附模型,其缓蚀机理为通过物理和化学吸附方式在碳钢表面形成一层保护膜,从而抑制碳钢的腐蚀。结论成功为CDs缓蚀剂的合成提供了一种简易、可扩展、高效、省时的方法,而且证明了具有席夫碱结构的CDs对碳钢在1 mol/L HCl溶液中的腐蚀具有显著的抑制能力。

主 题 词：碳点 缓蚀剂 席夫碱 吸附 可扩展制备 

学科分类：08[工学] 080501[080501] 0805[工学-能源动力学] 080502[080502] 0703[理学-化学类] 0714[0714] 0701[理学-数学类] 

核心收录：

D　O　I：10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2023.10.018

馆 藏 号：203124234...