大蒜提取物在酸性环境中对Q235钢的缓蚀作用

摘要

[目的]大蒜作为一种来源广泛、可再生且无毒副作用的天然原料，富含多种含硫有机化合物组分，可以与金属原子形成较强的化学键，具有成为高效绿色缓蚀剂的潜力。[方法]采用超声波辅助提取法从大蒜中获取有效缓蚀成分，该方法具有提取效率高、时间短、活性成分破坏少等优势。通过失重挂片试验评估了大蒜提取物在0.5 mol/L硫酸介质中对Q235钢的缓蚀性能，并结合密度泛函理论(DFT)计算，从分子层面深入探讨其缓蚀作用机制。[结果]该提取物对Q235钢表现出显著的缓蚀效果，在浸泡1 d时缓蚀效率可达92%，说明其在初期具有优异的吸附覆盖能力；随着时间延长至3 d，缓蚀效率虽有下降，但仍能维持在71%以上，显示出良好的长效缓蚀性能。大蒜中的主要活性成分(如大蒜素等)具有富电子基团和极性官能团，能够通过提供电子与金属表面空轨道形成配位键，或通过物理化学吸附作用紧密附着于碳钢表面，有效阻隔腐蚀介质的接触，从而形成稳定的保护吸附层，抑制阳极溶解、阴极析氢等腐蚀反应的进行。[结论]本研究为天然植物源缓蚀剂的开发提供了实验依据与理论指导，对推动绿色缓蚀技术的开发及工程应用具有积极意义。

关键词

缓蚀剂 / 大蒜提取物 / 低碳钢 / 密度泛函理论

基金资助

蚌埠学院大学生创新创业项目“大蒜提取液作为缓蚀剂的制备及缓蚀性能的研究”（S202511305145）