采用二氧化氯消毒水时添加咪唑基离子液体对黄铜缓蚀作用的研究

摘要

[目的]采用二氧化氯（ClO₂）对水进行消毒时常常面临黄铜件腐蚀问题，寻找适宜的缓蚀剂具有重要意义。[方法]通过静态挂片试验、动电位极化曲线测试、腐蚀形貌观察及产物成分分析，研究了在Cl O₂溶液中添加1-丁基-3-甲基咪唑乙酸盐（BMIMAc）或1-丁基-3-甲基咪唑溴盐（BMIMBr）对H62黄铜的缓蚀效果，并通过密度泛函理论（DFT）计算及分子动力学（MD）模拟探讨了两种咪唑基离子液体对黄铜的缓蚀机理。[结果]在ClO₂溶液中添加BMIMAc或BMIMBr都能够在一定程度上抑制黄铜的腐蚀，并且缓蚀效率随着BMIMAc或BMIMBr浓度的增大而升高，BMIMAc的缓蚀效果优于BMIMBr。BMIMAc和BMIMBr都属于抑制阴极反应的阴极缓蚀剂，二者在黄铜表面的吸附都遵循Langmuir等温模型。BMIMAc和BMIMBr都能够以平行排列的方式吸附在黄铜表面，生成阻止黄铜与腐蚀溶液接触的吸附膜，从而减缓腐蚀。[结论]在采用ClO₂消毒水的过程中添加适量BMIMAc或BMIMBr都能够对黄铜起到有效的缓蚀作用。

关键词

黄铜 / 缓蚀 / 二氧化氯 / 咪唑基离子液体

基金资助

中央高校基本科研业务专项资金资助（N2023031）; 河北省教育厅科学技术研究项目资助（ZC2021209）