绿色腐蚀抑制剂：构树叶提取物在HCl介质中对Q345钢的高效防护机制

本文推荐一种基于构树(Broussonetia papyrifera)叶提取物(BF)的绿色腐蚀抑制剂，通过球磨辅助水提法制备，在1 M HCl中对Q345钢展现出95.22%的抑制效率(η)。研究结合FT-IR、UV-vis、电化学测试和理论计算(DFT)，证实BF中含有的黄酮类、多糖等活性组分可通过多吸附位点（如C=O、-OH）与钢表面形成配位键，降低双电层电容(Cdl)，自发吸附符合Langmuir模型。该工作为开发低碳环保的植物基缓蚀剂提供了新思路。

　　

Highlight

本研究首次报道构树叶提取物(BF)作为绿色缓蚀剂在HCl介质中对Q345钢的防护作用。通过环境友好的球磨辅助水提法获得BF，避免了传统有机溶剂提取导致的活性成分降解问题。

Materials and solutions preparation

Q345钢试样(成分见表1)被切割成1 cm×1 cm×1 cm（电化学测试）和0.5 cm×0.5 cm×0.3 cm（SEM/AFM分析）规格。电极用环氧树脂封装，暴露1 cm2工作面，使用前依次用砂纸打磨至镜面，经丙酮和乙醇超声清洗。

FTIR and UV-vis spectra analyses

红外光谱(FT-IR)显示BF在3381 cm^-1处存在羟基(-OH)特征峰，2924 cm^-1为烷基C-H伸缩振动，1639 cm^-1对应芳香环C=C骨架振动。紫外光谱(UV-vis)在280 nm处的吸收峰证实了黄酮类化合物的存在，这些"分子抓手"正是BF能强力吸附在金属表面的关键。

Conclusions

BF通过其丰富的官能团（如C=O、-OH）作为电子给体，取代钢表面的H₂O分子形成保护膜。电化学测试显示BF使电荷转移电阻提升至154.8 Ω·cm2，腐蚀电流密度降低近20倍。分子动力学模拟表明BF组分能自发吸附在Fe(110)晶面，吸附能(E_ads)达-352.8 kJ/mol，完美解释了其实验室表现出的"钢铁护甲"特性。