常佳宇 陆 原 赵景茂*

(1.北京化工大学 材料科学与工程学院， 北京 100029； 2.中海油(天津)油田化工有限公司， 天津 300450)

引 言

随着全球工业化的快速发展，工业用水量、特别是占总用水量80%的循环冷却水的消耗量正在逐渐增加[1-4]。在循环冷却水系统中碳钢设备的结垢、腐蚀等问题给企业带来了巨大的损失[5-6]，针对这一问题，可以采用添加缓蚀剂、进行涂层和表面钝化等方法对碳钢进行腐蚀防护。有机缓蚀剂由于成本低、添加量少等特点而被广泛应用，有机缓蚀剂分子中的O、N、P和S等含有孤对电子的杂原子可以向Fe原子的空d轨道提供电子，从而与Fe原子形成配位键[7-8]。目前主要使用有机磷酸酯以及无机磷酸盐和锌盐复配的缓蚀剂来控制循环冷却水的腐蚀程度[9-10]，但磷的排放会导致水体富营养化以及赤潮现象，因此绿色环保缓蚀剂的研究日益受到人们的关注。

葡萄糖酸钠(sodium gluconate，SG)是一种工业中常用的有机物，被认为是冷却水系统中对铁和低碳钢有效的无毒缓蚀剂[11-12]。二甲氨基丙基甲基丙烯酰胺(DMAPMA)是一种化学反应单体，无毒，分子中含有N原子，可以向Fe原子的空d轨道提供电子，有可能具有一定的缓蚀作用。SG与DMAPMA的复配物既不含磷原子，也不含重金属锌，如果该复配物具有良好的缓蚀作用，那么在碳钢防腐领域将会有良好的研究价值和应用前景。

本文采用失重法、电化学法和表面分析技术，分别测试了SG、DMAPMA单独使用和复配使用对碳钢的缓蚀性能和协同效应，通过分子动力学模拟计算缓蚀剂分子在Fe表面的吸附能，使用协同参数S衡量复配缓蚀剂的协同效应强弱，并对协同缓蚀机理进行了探讨，以期得到一种效果良好且绿色环保的复配缓蚀剂。……