文献类型：学位论文

作　　者：张琪

导　　师：王琪辉 张兴伟

授予单位：重庆科技学院

学科专业：资源与环境

授予学位：硕士

学位年度：2024

语　　种：中文

摘　　要：碳钢因其优异的力学性能广泛应用于多个领域。由于环境因素的影响，腐蚀现象无法避免。在实际工程中，通常会使用 HCl 酸洗除锈。然而，碳钢的酸洗过程极易发生过度腐蚀。添加缓蚀剂是解决这个问题的有效方法。在绿色可持续发展的背景下，从资源丰富的海洋藻类中提取缓蚀剂。探索其缓蚀性能和机理，为海洋藻类资源的多用途利用提供参考，并为缓蚀剂研究提供理论和实验基础。选取浒苔、螺旋藻作为研究对象。通过失重法、电化学测试、成分分析、形貌分析等方法评价两种藻类提取物的缓蚀剂性能。结合吸附等温模型、量子化学及分子动力学模拟等手段分析其缓蚀机理。主要研究内容和结论如下：　　（1）以浒苔、螺旋藻为原料，采用水提法制备浒苔提取物（EPE）和螺旋藻提取物（SE）。通过傅里叶红外光谱分析两种提取物的成分。结果显示，两种提取物中均存在N、O等杂原子，具备成为吸附型缓蚀剂的典型特征。　　（2）失重实验、开路电位、动态电位极化曲线、电化学阻抗结果证明两种缓蚀剂具有良好的缓蚀性能。500 mg/L的EPE在298 K时缓蚀效率最高达到95.22%。浓度500 mg/L 的 SE 在温度为 308 K 时的缓蚀效率高达 96.7%。SE 在较宽的温度范围内（298 K~318 K）可以保持 90%以上的缓蚀效率。两种缓蚀剂都属于混合型缓蚀剂，在碳钢表面的吸附都符合 Langmuir 吸附模型。扫描电子显微镜结果显示，添加缓蚀剂的碳钢表面只出现轻微点蚀。　　（3）通过傅里叶红外光谱、X 射线光电子能谱、紫外可见光吸收光谱对腐蚀后的碳钢表面进行成分分析。发现碳钢表面存在 C=C、C−O、FeOOH、C−N、C=N、N−Fe等官能团，证实了EPE和SE中的有效成分吸附在碳钢表面。量子化学计算和分子动力学模拟结果证明：EPE和SE属于吸附膜型缓蚀剂，缓蚀剂

关 键 词：碳钢酸洗  海洋藻类 缓蚀性能

分 类 号：TG174.42]