金属的腐蚀每年带来巨大的经济损失,造成极大的危害,在众多的防腐蚀手段中,缓蚀剂是一种经济高效的防腐蚀手段,向腐蚀介质中投入极少量的缓蚀剂就可以极大的减缓金属的腐蚀。本文利用失重法、电化学法等多种方法对三种含氮类缓蚀剂:对苯二甲基哌啶衍生物C₁₈H₂₈N₂-2(C_nH_2n+1)·2Cl、苯二甲基联十四烷二烷基季铵盐C₈H₈·2[N·C₁₄H₂₉·2(C_nH_2n+1)]·2Cl、乌洛托品季铵盐C₆H₁₂N₄-C_nH_2n+1·Br在盐酸中对碳钢的缓蚀行为进行了测定,并根据结果进行了热力学、动力学分析及量子化学计算,初步探究了其缓蚀机理。主要结果如下:（1）苯二甲基哌啶衍生物在碳钢表面的吸附行为符合郎格缪尔吸附等温式,吸附过程以化学吸附为主,其吸附过程为放热过程,升高温度不利于吸附的进行。加入该类缓蚀剂后提高了反应的活化能,增加了腐蚀反应的势垒,从而增加了腐蚀反应的难度。（2）苯二甲基联十四烷二烷基季铵盐分子在碳钢表面的吸附行为符合郎格缪尔吸附等温式,其吸附过程以物理吸附为主,且吸附过程为放热过程,升高温度不利于吸附的进行。加入该类缓蚀剂后提高了反应的活化能,增加了腐蚀反应的势垒,从而增加了腐蚀反应的难度。同时,电化学研究表明该类缓蚀剂的加入抑制了阴极腐蚀,但升高温度缓蚀行为有向抑制阳极腐蚀移动的趋势,对碳钢的阴极和阳极腐蚀均有一定抑制作用。（3）乌洛托品季铵盐衍生物分子在碳钢表面的吸附行为符合郎格缪尔吸附等温式,其吸附过程既有物理吸附也有化学吸附,吸附过程为吸热过程,升高温度有利于吸附的进行。电化学研究表明该类缓蚀剂的加入明显抑制了阴极腐蚀过程,升高温度有向抑制阳极腐蚀移动的趋势。另外,对乌洛托品季铵盐衍生物分子的量子化学计算表明增加其碳链长度有利于缓蚀效率的提高,这与失重法测得的结果一致。