碱性溶液中苯甲酸抗血酸酯对钢筋的缓蚀行为.PDF

2011 年第 69 卷 化 学 学 报 Vol. 69, 2011 第 20 期, 2359～2367 ACTA CHIMICA SINICA No. 20, 2359～2367 ·研究论文· 碱性溶液中苯甲酸抗坏血酸酯对钢筋的缓蚀行为 冯丽娟 杨怀玉* 王福会 ( 中国科学院金属研究所 金属腐蚀与防护国家重点实验室 沈阳 110016) 摘要 合成了一种苯甲酸抗坏血酸酯(AB), 利用腐蚀电化学和表面分析技术, 在含 3.5% NaCl 的饱和 Ca(OH)2 溶液中 研究了化合物对钢筋的缓蚀性能, 结合量化计算和分子动力学模拟对其在铁表面的吸附行为和缓蚀作用机理进行了分 析讨论. 结果表明, AB 的添加可有效降低钢筋的腐蚀电流密度, 提高钢筋的耐蚀性能, 表明缓蚀剂对 Cl－引起的钢筋腐 蚀具有良好的抑制作用, 为阴极型缓蚀剂. 化合物通过吸附和与铁离子形成不溶性络合物, 可在钢筋表面形成一层保 护膜, 进而阻碍介质中 Cl－与金属表面的接触, 且吸附符合 Langmuir 等温吸附规律. 量化计算和分子模拟结果证明, 分 子中内酯五元环和苯环既是亲核反应活性中心, 也是亲电反应中心, 化合物通过与铁原子间的共价键合而以平行于铁 表面的方式吸附在金属表面. 关键词 钢筋锈蚀; 缓蚀剂; 缓蚀机理; 量化计算; 分子动力学模拟 Inhibition Behavior of Ascorbic Benzoate for Steel Rebar in Alkaline Solution Feng, Lijuan Yang, Huaiyu* Wang, Fuhui (State Key Laboratory for Corrosion and Protection, Institute of Metal Research , The Chinese Academy of Sciences, Shenyang 110016, China) Abstract An ascorbic benzoate (AB) was synthesized and its inhibitive activity towards steel rebar corro- sion in 3.5% NaCl saturated Ca(OH)2 solution was investigated by corrosion electrochemical and surface analysis techniques. Together with the quantum chemical calculations and molecular dynamics simulation (MD), the adsorption behavior at the Fe surface and the inhibition mechanism of the compound were dis- cussed. The results indicate that the addition of AB can effectively decrea