环境友好竹叶缓蚀剂的提取制备及其对钢、铝的缓蚀性能和作用机理研究
批准号:
51161023
项目类别:
地区科学基金项目
资助金额:
49.0 万元
负责人:
李向红
依托单位:
学科分类:
金属材料使役行为与表面工程
结题年份:
2015
批准年份:
2011
项目状态:
已结题
项目参与者:
付惠、刘祥义、邓书端、孙浩、雷然、李云仙、徐娟、仇全雷
中文摘要
依托云南丰富的竹叶资源,结合云南竹产业发展的大好机遇和环境,针对竹叶资源利用滞后且浪费严重的现状。本项目从竹叶中提取制备出环境友好竹叶缓蚀剂,采用失重法、电化学法和金属表面仪器分析测试研究竹叶缓蚀剂在各类溶液(酸性、碱性、中性)介质中对钢、铝的缓蚀性能和作用机理。建立一条成本低廉、重现性好的固体竹叶缓蚀剂提取制备路线;积累竹叶缓蚀剂对钢、铝缓蚀性能的新数据;揭示竹叶缓蚀剂的提取条件、采集季节、竹种差别、存放时间、缓蚀剂浓度、介质浓度、温度、腐蚀时间对缓蚀性能的影响规律;拟合竹叶缓蚀剂的吸附等温式,计算得出吸附热力学和腐蚀动力学参数;阐释竹叶缓蚀剂在钢、铝表面的吸附行为及电化学作用机理;阐明竹叶缓蚀剂的有效成分,通过量子化学计算探讨其分子结构和缓蚀性能关系;提出合理的缓蚀机理;为寻求钢和铝价廉、高效、无毒、使用安全的环境友好竹叶缓蚀剂提供理论依据,为竹叶资源作为金属缓蚀剂的开发利用奠定基础。
英文摘要
本项目结合竹叶资源丰富,提取物无毒的优势,围绕环境友好竹叶缓蚀剂的提取制备及其对钢、铝的缓蚀性能和作用机理开展研究工作,完成了研究任务,取得了预期成果。.(1)竹叶缓蚀剂的制备:建立了一条相对成熟的固体竹叶缓蚀剂的提取路线。对竹叶采取不同的提取条件制备出竹叶缓蚀剂,研究了提取条件对竹叶缓蚀剂产率影响。.(2)竹叶缓蚀剂的表征:对竹叶缓蚀剂的红外图谱(FTIR)、紫外图谱(UV-vis)、高效液相色谱(HPLC)进行了研究。各种竹叶提取出的竹叶缓蚀剂的成分差异不明显,竹叶黄酮类化合物主要为芦丁、荭草苷、牡荆苷等。.(3)竹叶缓蚀剂对钢、铝的缓蚀性能研究:对竹叶缓蚀剂在各类溶液(酸、碱、盐)介质中的缓蚀性能做了深入研究,积累了大量的实验新数据,得到了竹叶种类、缓蚀剂浓度、温度、介质浓度、腐蚀时间等对缓蚀性能的影响规律。.(4)竹叶缓蚀剂在钢、铝表面的吸附模型及吸附热力学参数研究:对实验数据进行了系统地分析和拟合计算,得到了竹叶缓蚀剂在金属表面的吸附等温式,得出了吸附热力学和动力学数据,并依据这些参数探究了竹叶缓蚀剂在金属表面的吸附行为。.(5)竹叶缓蚀剂的电化学作用机理研究:采用动电位极化曲线和电化学阻抗谱(EIS)研究了竹叶缓蚀剂的电化学缓蚀机理,得出了各类体系中竹叶缓蚀剂的抑制类型,探究了竹叶缓蚀剂在电极表面的吸脱附过程。.(6)竹叶缓蚀剂的表面吸附机理和表面状态:采用现代先进仪器研究了竹叶缓蚀剂在钢、铝表面的微观结构和成分分析,如原子力显微镜(AFM)、X-射线光电子能谱(XPS)、X-射线衍射(XRD)等。.(7)竹叶缓蚀剂的有效成分研究:通过对竹叶缓蚀剂进行分离研究和对照研究,得出竹叶缓蚀剂的黄酮含量和缓蚀率存在良好的相关性,提出有效成分主要为竹叶黄酮类化合物。.(8)竹叶黄酮类化合物的分子模拟研究:对竹叶黄酮类化合物中的主成分(芦丁、荭草苷、异荭草苷、牡荆苷、异牡荆苷)进行结构优化,计算出量子化学参数,并用分子动力学模拟出它们在钢表面的吸附方式和吸附参数。.项目执行期内,发表学术论文10篇,其中5篇为SCI收录;申请国家发明专利1项(已授权);参加国内学术会议3次,作大会特邀报告1次,交流学术论文2篇。项目负责人李向红入选 “云南省第十八批省中青年学术和技术带头人后备人才”,培养硕士研究生3人。
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DOI:
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发表时间:
2012
期刊:
应用化学
影响因子:
--
作者:
[李向红]
通讯作者:
李向红
DOI:
--
发表时间:
--
期刊:
清洗世界
影响因子:
--
作者:
[刘祥义, 刘建祥, 徐娟, 李向红]
通讯作者:
李向红
DOI:
--
发表时间:
--
期刊:
腐蚀与防护
影响因子:
--
作者:
[李向红, 邓书端, 刘建祥, 李楠]
通讯作者:
李楠
DOI:
10.1016/j.corsci.2014.05.013
发表时间:
2014-10
期刊:
Corrosion Science
影响因子:
8.3
作者:
[Xianghong Li;S. Deng;Xiao-guang Xie;H. Fu]
通讯作者:
Xianghong Li;S. Deng;Xiao-guang Xie;H. Fu
DOI:
--
发表时间:
2015
期刊:
全面腐蚀控制
影响因子:
--
作者:
[李楠, 李向红]
通讯作者:
李向红
共 10 条
紫茎泽兰缓蚀剂和季铵盐Gemini表面活性剂对钢、铝在酸中的缓蚀协同效应及作用机理
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批准号:52161016
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项目类别:地区科学基金项目
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资助金额:35万元
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批准年份:2021
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负责人:李向红
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依托单位:
核桃青皮缓蚀剂和表面活性剂对钢在酸中的缓蚀协同效应及机理研究
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批准号:51761036
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项目类别:地区科学基金项目
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资助金额:36.0万元
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批准年份:2017
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负责人:李向红
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依托单位:
木薯淀粉接枝共聚物对钢、铝的缓蚀性能及机理研究
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批准号:51561027
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项目类别:地区科学基金项目
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资助金额:40.0万元
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批准年份:2015
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负责人:李向红
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依托单位:
四氮唑类化合物和嘧啶类化合物对钢在酸中的缓蚀协同效应及机理研究
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批准号:51361027
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项目类别:地区科学基金项目
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资助金额:50.0万元
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批准年份:2013
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负责人:李向红
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依托单位:
国内基金
海外基金