다양한 부식성 매체에서 연강에 대한 녹색 부식 억제제로서 벌크 및 나노미터 크기를 기반으로 한 Dracocephalum 추출물 조사

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 913(2023) 이 기사 인용

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최근에는 천연 식물 자원에서 추출한 친환경 부식 억제제가 많은 관심을 받고 있습니다. 본 연구에서는 먼저 널리 사용되는 두 가지 산성 환경(0.5 M H2SO4 및 0.5 M H2SO4 및 1.0 M HCl), 실온에서. 그런 다음 나노미터 크기 기반의 Dracocephalum 추출물을 사용하여 최적의 억제제 농도를 줄이고 내식성과 효율성을 높였습니다. Dracocephalum 추출물은 중금속이나 기타 독성 화합물을 포함하지 않으며, 저렴하고 친환경적이며 널리 이용 가능하다는 특성이 있어 환경적으로 안전한 녹색 억제제로서 적합한 자연 후보입니다. 방식 거동은 전기화학 임피던스 분광법(EIS) 및 전위차 분극(PP)을 사용하여 평가되었습니다. 모든 연구에서 추출물의 용량이 증가함에 따라 억제효율(IE%)이 증가하였다. 그러나 나노추출물을 사용함으로써 높은 효율을 유지함과 동시에 억제제의 양을 대폭 감소시켰습니다. 가장 높은 IE%는 나노 추출물의 최고 투여량(75ppm)에서 94%이지만, H2SO4 용액에서 벌크 추출물의 최고 투여량(200ppm)에서 가장 높은 IE%는 89%입니다. 또한, HCl 용액의 경우, 나노추출물 최고 투여량(100ppm)에서 가장 높은 IE%가 88%이나, 분극법에 의한 벌크 추출물의 최고 투여량(400ppm)에서 가장 높은 IE%가 90%를 나타냅니다. . PP 결과는 이 화합물이 양극 및 음극 공정 모두에 영향을 미치고 Langmuir 흡착 등온선에 따라 연강 표면에 흡착한다는 것을 시사합니다. 합금의 표면 형태를 조사하기 위해 광학 현미경, 주사 전자 현미경(SEM) 분석 및 고체 UV-가시광선 반사 스펙트럼을 사용했습니다.

부식은 과거 거의 모든 기술 분야에서 생명과 재산을 앗아갔습니다1. 부식은 주변 환경과의 화학적, 물리적 상호 작용의 결과로 금속 및 합금이 악화되는 것으로 정의됩니다. 양극 및 음극 반응은 이러한 행동을 생성하는 화학적 과정입니다2. 그뿐만 아니라, 부식으로 손상된 제조 장비를 복구하는 데 드는 비용은 국가의 국내총생산(GDP)에 크게 기여했습니다. 결과적으로, 이 위험한 행위에 반대하기 위해 모든 손이 책상 위에 모여 최종 해결책에 대한 주기적인 연구를 수행해야 합니다1.

금속은 뛰어난 기계적, 전기적 특성으로 인해 인간 활동에 자주 활용됩니다3. 연강은 경제성과 뛰어난 기계적 특성으로 인해 주요 산업 분야에서 가장 많이 사용되는 금속입니다. 그러나 특히 산성 및 알칼리성 환경에서 내식성이 낮기 때문에 적용이 제한되었습니다4. 산업 응용 분야에서 산성 용액의 활용은 주로 산성 환경에서 연강 부식 억제 메커니즘의 발생을 연구하는 데 사용되었습니다. 예를 들어, 원유의 정제 과정에서는 다양한 부식 조건이 발생합니다. 대부분의 상황에서 정유소 부식은 장비 표면을 공격하는 강력한 산으로 인해 발생합니다5.

금속의 부식을 방지하기 위해 다양한 부식 형태를 분석한 후 다양한 방법이 설계되었습니다2. 이러한 방법에는 억제제, 전기 보호, 표면 코팅, 장비 설계 및 재료 선택6이 포함됩니다. 억제제는 부식성 조건에 소량을 적용하면 금속 표면의 전기화학적 부식 과정을 억제하는 화학 물질입니다1,7.

부식 억제제를 사용하면 부식 속도를 줄이고 금속 표면을 부식으로부터 보호하며 궁극적으로 열악한 환경에서 산업 장비를 보호할 수 있는 비용 효율적인 방법입니다8. 억제제는 부식성 수용액과 금속 사이의 경계면에서 작용하여 금속 표면에 흡착되어 전기화학적 공정 절차에 영향을 줍니다9. 부식에 대한 금속 표면의 민감도를 줄이는 데 도움이 되는 극성 작용기10는 이러한 흡착 과정11,12의 안정성을 보장하는 반응성의 중심입니다.