【引言】

    金屬的腐蝕防護是關乎國計民生的重大戰略，而緩蝕劑技術由于具有良好的效果和較高的經濟效益，已成為防腐蝕技術中應用最廣泛的方法之一。進入21世紀，從環境保護的角度來看，可持續發展戰略已成為各國的共識，“綠色”緩蝕劑是未來的重要發展方向。其中，從天然植物中提取出的植物型緩蝕劑具有成本低、來源廣、低毒或無毒、直接排放不會污染環境等優點，是一種綠色環保型緩蝕劑，因此引起了國內外學者的廣泛關注。

    【成果簡介】

    近日，重慶大學張勝濤教授課題組強玉杰博士收集校園里的銀杏落葉，用簡單的索氏提取器成功獲得提取物，實驗證明該提取物可以作為X70鋼在鹽酸溶液中的有效緩蝕劑。強玉杰首先利用一系列全面的電化學測試研究了該提取物在不同溫度下對鹽酸溶液中X70鋼的腐蝕抑制作用，并用形貌表征、組成分析、等溫吸附模型、量子化學計算等方法闡明了其作用機制。該成果以“Evaluation of Ginkgo leaf extract as an eco-friendly corrosion inhibitor of X70 steel in HCl solution”為題發表在腐蝕領域頂級期刊Corrosion Science上。

    【圖文導讀】

    圖1：銀杏葉提取劑中的幾種主要組成部分

    圖2：銀杏葉提取劑的紅外測試

    圖3：X70鋼分別在不同溫度下含有不同濃度的提取劑的1 M HCl溶液中的交流阻抗測試

    （a） 298 K, （b） 308 K, （c） 318 K.

    圖4：不同溫度下X70鋼在1 M HCl溶液及含有該提取劑的1 M HCl溶液中浸泡后的形貌表征

    （a）298 K 時，1 M 鹽酸溶液中1小時，（b） 308 K 時，1 M 鹽酸溶液中1小時，（c） 318 K時， 1 M 鹽酸溶液中1小時，（d ） 298 K 時，含有200mg/L 提取劑的1 M 鹽酸溶液中1小時， （e） 308 K 時，含有200mg/L 提取劑的1 M 鹽酸溶液中1小時， （f） 318 K 時，含有200mg/L 提取劑的1 M 鹽酸溶液中1小時。

    圖5：與圖4中相對應的平均粗糙度

    圖6：銀杏葉提取劑在不同溫度下在X70鋼表面的朗格繆爾吸附模型

    （a）4-FIA, （b） 4-CIA, （c） 4-BIA.

    圖7：X70鋼在含有200mg/L提取劑的1 M鹽酸溶液中的零電荷電位測試

    圖8：銀杏葉提取劑主要成分的優化結構及軌道密度分布

    圖9：銀杏葉提取劑主要成分的靜電勢圖

    【小結】

    本研究實驗結果表明，銀杏葉提取劑可以通過在X70鋼表面形成一層致密的吸附膜，從而有效抑制X70鋼在鹽酸中的腐蝕。該緩蝕劑屬于混合型緩蝕劑，隨著濃度增加，其緩蝕效率增加。重要的是，該提取劑在較高的溫度范圍內仍保持極高的緩蝕效率。不同溫度下，該緩蝕劑在鋼表面的吸附都符合朗格繆爾吸附模型，且是由化學吸附和物理吸附共同作用。量子化學計算可以得出該提取劑主要是通過其主要有機物成分中的苯環，N-雜環及一些官能團牢固地吸附在金屬表面。理論計算很好地驗證了實驗結果并為設計和開發新型植物提取劑作為有效的金屬緩蝕劑提供了理論指導。

    文章鏈接：Evaluation of Ginkgo leaf extract as an eco-friendly corrosion inhibitor of X70 steel in HCl solution （Corros. Sci., 2018, https://doi.org/10.1016/j.corsci.2018.01.008）

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責任編輯：王元

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