【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及金属防腐，更具体地说是涉及一种以煤焦油沥青为碳点制备缓蚀剂的方法及其应用。
技术介绍
1、金属材料广泛应用于各个领域，也是工业生产中不可缺少的原料。然而，由于自身性质，金属暴露在自然环境下易发生化学反应或电化学反应从而被腐蚀，导致金属材料性能的破坏，造成资源损失和安全隐患。缓蚀剂由于成本低、用量少，操作简便且缓蚀效果优异，因此添加缓蚀剂这种防腐措施在石油、化工等领域得到广泛应用。传统缓蚀剂由于其毒性强、危害环境和人体健康、水溶性低、成本高而限制了其工业应用。因此，开发毒性低、无污染、水溶性高、环境友好型缓蚀剂成为趋势。
2、碳点(carbon dots)作为一类新型零维纳米材料，其具有光致发光、生物相容性好、水溶性好、细胞毒性低和合成方法简单等特点，引起了各个领域研究者的关注。
3、近年来，越来越多的研究者开始探索碳点在防腐领域的应用。与传统缓蚀剂相比，碳点解决了传统缓蚀剂毒性强、水溶性差以及成本高的问题。此外，碳点尺寸小易于在金属表面吸附，应用于金属缓蚀有望达到少量高效的效果。
4、以下列举了现有的碳点缓蚀剂所用碳源以及制备方法：
5、cui等人(alloys.compd.726(2017)680-692)以四氨基水杨酸为前驱体，采用水热法制备出碳点缓蚀剂，首次研究在1m hcl中对碳钢的缓蚀性能。该团队还分别用对苯二胺和邻苯二胺为原料(appl.surf.sci.443(2018)145-156)，采用水热法制备出具有高缓蚀效率的碳点。ye等人(alloys.co
6、但是，这些方法往往需要高成本的碳源，后处理以及纯化过程复杂，反应时间长、反应条件苛刻以及所用试剂有毒、污染环境，这导致碳点难以大规模生产和应用。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供了一种以煤焦油沥青为碳点制备缓蚀剂的方法及其应用，本专利技术以煤焦油沥青和表面活性剂为原料，通过一步水热法制备得到高效碳点缓蚀剂；本专利技术所制备的缓蚀剂水溶性好，金属防腐效果明显。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种以煤焦油沥青为碳点制备缓蚀剂的方法，包括以下步骤：
4、(1)将煤焦油沥青和表面活性剂按照质量比为0.1-2:0.001-1混合溶于去离子水中，搅拌均匀后，超声分散30min，得到混合溶液；
5、(2)将混合溶液在180℃下水热反应10h，反应结束待其冷却至室温后，采用孔径为0.1-0.45μm的微孔滤膜过滤，除去沉淀，得到滤液；
6、(3)将过滤后的滤液在90℃下干燥10h，即可得到碳点缓蚀剂。
7、进一步地，所述表面活性剂选用十六烷基三甲基溴化铵(ctab)、十二烷基苯磺酸钠(sdbs)、聚乙烯吡咯烷酮(pvp)中的一种。
8、进一步地，所述煤焦油沥青与表面活性剂的质量比为0.5:0.1。
9、作为与上述技术方案相同的专利技术构思，本专利技术还请求保护一种采用上述制备方法制备得到的煤焦油沥青碳点缓蚀剂。
10、作为与上述技术方案相同的专利技术构思，本专利技术还请求保护所述煤焦油沥青碳点缓蚀剂在对碳钢在酸性条件下缓蚀中的应用。
11、进一步地，当q235碳钢在1mol/l的hcl环境中时，煤焦油沥青碳点缓蚀剂的投加量为200mg/l。
12、作为与上述技术方案相同的专利技术构思，本专利技术还请求保护一种金属材料的防护方法，其包括：将金属材料浸泡于上述的煤焦油沥青碳点缓蚀剂溶液中，从而实现对金属基材的防护。
13、经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术公开提供了一种以煤焦油沥青为碳点制备缓蚀剂的方法及其应用，其有益效果为：
14、(1)本专利技术采用煤焦油沥青为炼焦副产品，来源广泛，价格低廉；
15、(2)本专利技术采用煤焦油沥青作为前驱体，其结构与组成与碳点相似，可以直接代替合成碳点，无需复杂的碳点制备过程；且制备过程无毒，无污染，绿色高效；
16、(3)本专利技术所制备的缓蚀剂水溶性好，金属防腐效果明显；并且，通过交流阻抗测试和极化曲线测试，发现添加本专利技术的缓蚀剂后可显著降低q235碳钢的腐蚀电流密度，缓释效率可高达91.66％，展示了优异的缓蚀效果。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种以煤焦油沥青为碳点制备缓蚀剂的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种以煤焦油沥青为碳点制备缓蚀剂的方法，其特征在于，所述表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基苯磺酸钠、聚乙烯吡咯烷酮中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种以煤焦油沥青为碳点制备缓蚀剂的方法，其特征在于，所述煤焦油沥青与表面活性剂的质量比为0.5:0.1。
4.一种煤焦油沥青碳点缓蚀剂，其特征在于，所述煤焦油沥青碳点缓蚀剂采用权利要求1～3任一所述的制备方法制得。
5.根据权利要求4所述的煤焦油沥青碳点缓蚀剂在对碳钢在酸性条件下缓蚀中的应用。
6.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，当Q235碳钢在1mol/L的HCl环境中时，煤焦油沥青碳点缓蚀剂的投加量为200mg/L。
7.一种金属材料的防护方法，其特征在于，包括：将金属材料浸泡于权利要求5所述的煤焦油沥青碳点缓蚀剂溶液中，从而实现对金属材料的防护。
【技术特征摘要】
1.一种以煤焦油沥青为碳点制备缓蚀剂的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种以煤焦油沥青为碳点制备缓蚀剂的方法，其特征在于，所述表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基苯磺酸钠、聚乙烯吡咯烷酮中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种以煤焦油沥青为碳点制备缓蚀剂的方法，其特征在于，所述煤焦油沥青与表面活性剂的质量比为0.5:0.1。
4.一种煤焦油沥青碳点缓蚀剂，其特征在于，所述煤焦...
【专利技术属性】
技术研发人员：张传祥，凡玉方，刘全润，康伟伟，邢宝林，黄光许，贾建波，黄山秀，程松，蒋振东，
申请(专利权)人：河南理工大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。