新型碳点CDLP/CDLT的绿色合成及其在酸性环境中对低碳钢的高效缓蚀机制研究

本研究通过水热法合成两种新型碳点(CDLP/CDLT)，系统考察了其在15% HCl溶液中对低碳钢(MS)的缓蚀性能。电化学测试(EIS/PP)表明，120 ppm浓度下CDLP缓蚀效率达96.50%，优于CDLT的90.21%。表征分析(HRTEM/XPS/FTIR)证实其通过物理-化学混合吸附形成保护层，符合Langmuir吸附等温线，为开发高效环保缓蚀剂提供了新思路。

　　

Highlight

碳点缓蚀机制

CDLP和CDLT在MS表面的吸附主要通过其羟基、氨基和羰基等极性官能团实现。在15% HCl溶液中，含氮原子使碳点发生质子化平衡(CDLP⁺/CDLT⁺)。带正电的低碳钢表面会优先吸附游离氯离子(Cl^-)，形成负电荷层促进质子化碳点的静电吸附，同时π电子与Fe的d轨道形成配位键，构建多重保护屏障。

Conclusion

本研究通过水热法成功制备了环保、水溶且高效的碳点缓蚀剂CDLP/CDLT。表征分析(FTIR/UV-Vis/PL/XPS/HRTEM)证实其纳米结构特征。在120 ppm浓度和303K条件下，CDLP对MS在15% HCl中的缓蚀效率达96.50%，显著优于CDLT的90.21%。两种碳点通过混合吸附机制(物理吸附与化学吸附)在MS表面形成保护层，符合Langmuir吸附模型，为绿色缓蚀剂的开发提供了新策略。