[發明專利]用于1045碳鋼共晶鹽相變蓄冷材料溶液的蛋氨酸/脯氨酸復配緩蝕劑的制備方法

在審

• 申請號: 201810812266.4
• 申請日: 2018-07-23
• 公開（公告）號: CN108977809A
• 公開（公告）日: 2018-12-11
• 發明（設計）人: 阮樂;張衛鵬;張哲;李文武
• 申請（專利權）人: 桂林理工大學
• 主分類號: C23F11/14
• 分類號: C23F11/14;C09K5/06
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• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種用于1045碳鋼共晶鹽相變蓄冷材料溶液的蛋氨酸/脯氨酸復配緩蝕劑的制備方法。(1)稱取分析純無水硫酸鈉、分析純氯化銨、分析純氯化鉀、分析純磷酸二氫銨、分析純硼砂和羧甲基纖維素，加入蒸餾水，使用磁力攪拌器將其溶解得共晶鹽相變蓄冷材料。(2)稱取分析純蛋氨酸溶解于步驟（1）所得共晶鹽相變蓄冷材料溶液中，攪拌下加入分析純脯氨酸，分析純蛋氨酸與分析純脯氨酸的摩爾比5:1～5:5，充分溶解后即得溶度范圍為0.001 mol/L～0.05 mol/L的蛋氨酸/脯氨酸復配緩蝕劑。本發明能夠抑制1045碳鋼作為共晶鹽相變蓄冷材料溶液容器的腐蝕速率，而且操作簡單，成本低廉，綠色環保。

技術領域

本發明涉及一種適用于1045碳鋼共晶鹽相變蓄冷材料溶液的蛋氨酸/脯氨酸復配緩蝕劑的制備方法。

背景技術

共晶鹽相變蓄冷材料是由無機鹽、水和其他的添加劑所構成的高濃度離子混合溶液，能夠在受到升溫(或降溫)產生相變化的過程中，以潛熱的形式從外部環境中吸收(或釋放) 出大量的熱量。具有生產的成本低、儲能的密度大、過程容易控制、儲蓄/釋放熱量近似等溫和可多次重復利用等特點，在多種領域受到廣泛應用。但共晶鹽相變蓄冷材料高離子濃度的液相狀態會使金屬容器發生嚴重的腐蝕，嚴重限制了其發展與應用。

緩蝕劑是一種以一定濃度和形式存在于環境或腐蝕介質中，并防止或減緩金屬腐蝕的化學物質或幾種化學物質的混合物。緩蝕劑的用量通常都是微量的，在適當的低濃度狀態下就能起到很高效的緩蝕效果，減緩金屬基體的腐蝕甚至可以將腐蝕的速度降為零，同時還能保持金屬材料的性能不變。

氨基酸作為人體需要的營養物質，具有水溶性好，價格低，來源廣，綠色無害，可被生物降解等優點。一般來說含有雜原子或者芳香環的官能團是有機分子與金屬發生配位吸附的活性位點，而氨基酸同時具有酸性羧基和堿性氨基基團，能夠在鐵表面吸附形成一層分子膜，以此來防止鐵在腐蝕介質中腐蝕，具有較高的緩蝕性能。

發明內容

本發明的目的旨在解決1045碳鋼在共晶鹽相變蓄冷材料溶液中的腐蝕，通過蛋氨酸復配脯氨酸作為緩蝕劑來抑制1045碳鋼在共晶鹽相變蓄冷材料溶液中腐蝕(最高緩蝕性能為 94.32％)的蛋氨酸/脯氨酸復配緩蝕劑的制備方法。

作為一種鏈狀氨基酸，蛋氨酸分子的體積較大，分子剛性較弱，蛋氨酸分子吸附在金屬表面時，難以生成致密有序的緩蝕膜層；脯氨酸分子構型為五元環狀，分子體積小，分子結構的剛性較強，與蛋氨酸緩蝕劑復配時可以對蛋氨酸吸附膜層中的缺陷進行補充和完善，形成致密的吸附膜，從而提高緩蝕效率。

具體步驟為：

(1)用分析天平分別稱取38.108g分析純無水硫酸鈉、12.4g分析純氯化銨、6.2g分析純氯化鉀、6.2g分析純磷酸二氫銨、3.8g分析純硼砂和5.0g羧甲基纖維素(CMC)，加入128.3mL蒸餾水，使用磁力攪拌器將其溶解，配制成共晶鹽相變蓄冷材料溶液。

(2)稱取0.0149～0.7460g的分析純蛋氨酸溶解于100mL步驟(1)所得的共晶鹽相變蓄冷材料溶液中，緩慢攪拌下加入0.0115～0.5757g分析純脯氨酸，分析純蛋氨酸與分析純脯氨酸的摩爾比5:1～5:5，充分溶解后即制得的100mL溶度范圍為0.001mol/L～0.05mol/L的蛋氨酸/脯氨酸復配緩蝕劑。

(3)在室溫下,以包封了環氧樹脂且一端裸露面積為0.5024cm²,另一端以銅導線連接的 1045碳鋼棒為工作電極,飽和甘汞電極作為參比電極,尺寸為1.0cm×1.8cm的鉑片電極為對電極,電解池為100mL燒杯,采用CHI760e電化學工作站以傳統三電極體系的方式測量 1045碳鋼工作電極在步驟(2)制備好的腐蝕溶液中的交流阻抗數據和Tafel極化曲線數據,評價緩蝕性能。