[发明专利]用于1045碳钢共晶盐相变蓄冷材料溶液的蛋氨酸缓蚀剂的制备方法

说明书

本发明公开了一种用于1045碳钢共晶盐相变蓄冷材料溶液的蛋氨酸缓蚀剂的制备方法。(1)称取38.108 g分析纯无水硫酸钠、12.4 g分析纯氯化铵、6.2 g分析纯氯化钾、6.2 g分析纯磷酸二氢铵、3.8 g分析纯硼砂和5.0g羧甲基纤维素，加入128.3 mL蒸馏水，得共晶盐相变蓄冷材料。(2)称取0.0149～0.7460 g的分析纯蛋氨酸溶解于100 mL步骤（1）所得溶液中，溶解后即得的100 mL溶度范围为0.001 mol/L～0.05 mol/L的蛋氨酸缓蚀剂。本发明能够抑制1045碳钢作为共晶盐相变蓄冷材料溶液容器的腐蚀速率，而且操作简单，成本低廉，绿色环保。

技术领域

本发明涉及一种适用于1045碳钢共晶盐相变蓄冷材料溶液的蛋氨酸缓蚀剂的制备方法。

背景技术

共晶盐相变蓄冷材料是由无机盐、水和其他的添加剂所构成的高浓度离子混合溶液，能够在受到升温(或降温)产生相变化的过程中，以潜热的形式从外部环境中吸收(或释放) 出大量的热量。具有生产的成本低、储能的密度大、过程容易控制、储蓄/释放热量近似等温和可多次重复利用等特点，在多种领域受到广泛应用。但共晶盐相变蓄冷材料高离子浓度的液相状态会使金属容器发生严重的腐蚀，严重限制了其发展与应用。

缓蚀剂是一种以一定浓度和形式存在于环境或腐蚀介质中，并防止或减缓金属腐蚀的化学物质或几种化学物质的混合物。缓蚀剂的用量通常都是微量的，在适当的低浓度状态下就能起到很高效的缓蚀效果，减缓金属基体的腐蚀甚至可以将腐蚀的速度降为零，同时还能保持金属材料的性能不变。

氨基酸作为人体需要的营养物质，具有水溶性好，价格低，来源广，绿色无害，可被生物降解等优点。一般来说含有杂原子或者芳香环的官能团是有机分子与金属发生配位吸附的活性位点，而氨基酸同时具有酸性羧基和碱性氨基基团，能够在铁表面吸附形成一层分子膜，以此来防止铁在腐蚀介质中腐蚀，具有较高的缓蚀性能。

发明内容

本发明的目的旨在解决1045碳钢在共晶盐相变蓄冷材料溶液中的腐蚀，通过使用蛋氨酸分子作为缓蚀剂抑制1045碳钢在共晶盐相变蓄冷材料溶液中的腐蚀的蛋氨酸缓蚀剂的制备方法。

蛋氨酸是一种常见的天然氨基酸，具有无毒无害，产量大，成本低的特点。分子结构中含有带杂原子的特征基团，这些基团可以作为蛋氨酸分子与金属基底发生配位吸附的活性位点，使蛋氨酸分子吸附在金属表面，对金属起到一定的缓蚀作用，是一种较好的绿色缓蚀剂。

具体步骤为：

(1)用分析天平分别称取38.108g分析纯无水硫酸钠、12.4g分析纯氯化铵、6.2g分析纯氯化钾、6.2g分析纯磷酸二氢铵、3.8g分析纯硼砂和5.0g羧甲基纤维素(CMC)，加入128.3mL蒸馏水，使用磁力搅拌器将其溶解，配制成共晶盐相变蓄冷材料溶液。

(2)称取0.0149～0.7460g的分析纯蛋氨酸溶解于100mL步骤(1)所得的共晶盐相变蓄冷材料溶液中，充分溶解后即制得的100mL溶度范围为0.001mol/L～0.05mol/L 的蛋氨酸缓蚀剂。

(3)在室温下,以包封了环氧树脂且一端裸露面积为0.5024cm²,另一端以铜导线连接的 1045碳钢棒为工作电极,饱和甘汞电极作为参比电极,尺寸为1.0cm×1.8cm的铂片电极为对电极,电解池为100mL烧杯,采用CHI760e电化学工作站以传统三电极体系的方式测量 1045碳钢工作电极在步骤(2)制备好的腐蚀溶液中的交流阻抗数据和Tafel极化曲线数据,评价缓蚀性能。

蛋氨酸的溶度范围为0.001mol/L～0.05mol/L，其中最优溶度为0.05mol/L。