论文题目

《A high-efficiency corrosion inhibitor of N-doped citric acid-based carbon dots for mild steel in hydrochloric acid environment》

一种氮掺杂柠檬酸基碳点缓蚀剂在盐酸环境下对碳钢的高效防护

第一作者及通讯作者：

第一作者：叶育伟博士；

通讯作者：赵海超、王立平研究员；

第一单位：江西理工大学；

合作单位：中科院宁波材料所。

引言：工业循环冷却系统的热交换器和冷却设备经过长时间的运行后，很容易在设备内部表面形成结垢。在这种情况下，解决该问题最常见和有效的方法是酸洗处理。然而，酸洗处理会对金属产生严重的腐蚀，加速设备损耗并缩短其寿命。近日，我院年轻教师叶育伟博士利用柠檬酸衍生物为原料成功制备出了一种绿色高效的缓蚀剂并深入分析了其在盐酸环境下的防护机理，对改善工业循环冷却系统的热交换器和冷却设备在酸洗过程中具有一定的指导意义。

成果简介

本文通过高温裂解法制备出的柠檬酸基碳点缓蚀剂为典型的纳米结构，尺寸为2~3 nm且分布均匀。较之于纯盐酸溶液，在缓蚀剂浓度为200 mg / L时对碳钢的腐蚀抑制效率超过90％，其中在高温反应2 h后制备的缓蚀剂抑制效率最高，达到94.7%。通过对吸附自由能、吸附平衡常数及Langmuir等温吸附曲线分析发现，该缓蚀剂主要以物理化学相互作用的形式吸附在金属表面。相应成果已发表于Journal of Hazardous Materials期刊上并成功入选为2020年高倍引论文，该期刊为中科院一区top期刊，2020年影响因子为9.038。

图1 柠檬酸基碳点缓蚀剂的制备方法

图2 碳钢在不同缓蚀剂浓度中的腐蚀电流密度分布

图3柠檬酸基碳点缓蚀剂的防护机理