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金属镁是地壳中含量最丰富的元素之一,也是最轻的结构金属材料。镁及镁合金具有比强度、比刚度高,导热导电性好,电磁屏蔽性、阻尼性、减震性、切削加工性好,以及加工成本低和易于回收等优点,是人类经济社会发展和人们生产生活必不可少的材料之一。但是,镁及其合金的化学活性高、电极电位很低、化学稳定性差,因此镁及其镁合金在环境中极易发生腐蚀。虽然镁合金防腐蚀的方法有很多,但是添加缓蚀剂技术是一种简单实用、成本经济、适用范围广的镁及其合金防腐蚀的方法。今天,人们保护环境的意识越来越强。因此寻找绿色环保高效的镁合金缓蚀剂是当前研究的热点之一。离子液体(ILs)具有不挥发、不可燃、导电性强、室温下黏度大、热容大、蒸汽压小、性质稳定、环境友好等优点。其作为绿色环保的镁合金缓蚀剂的研究受到人们的广泛关注。本文合成了三种季铵盐离子液体([N8,8,8,12][NTf2]、[N8,8,8,14][NTf2]和[N8,8,8,Bn][NTf2]),通过电化学阻抗、动电位极化曲线、吸附模型、表面分析以及理论计算等方法研究了三种季铵盐离子液体对AZ31B镁合金在0.05 wt.%NaCl溶液中(模拟海洋大气)的缓蚀作用。本文的主要研究工作和研究结果如下:1.合成了[N8,8,8,12][NTf2]和[N8,8,8,14][NTf2]两种不同链长的季铵盐离子液体,并研究了其在0.05 wt.%NaCl溶液中对AZ31B镁合金的缓蚀作用。研究结果表明,[N8,8,8,12][NTf2]和[N8,8,8,14][NTf2]离子液体在 0.05 wt.%NaCl 溶液中对 AZ31B 镁合金有一定的保护作用,并且缓蚀效率随着缓蚀剂浓度的增加而增大,当缓蚀剂浓度为10 ppm时,缓蚀效率达到最高,然而当继续增加缓蚀剂浓度时,缓蚀剂效率反而会降低,说明缓蚀剂的缓蚀效率不会一直随着缓蚀剂浓度的增大而增加。缓蚀剂[N8,8,8,12][NTf2]浓度为10 ppm时的缓蚀效率为83%,缓蚀剂[N8,8,8,14][NTf2]浓度为10 ppm时的缓蚀效率为90%。通过比较两种缓蚀剂的缓蚀效率,可以看出链长较长的[N8,8,8,14][NTf2]离子液体具有更好的缓蚀效果。同时,动电位极化曲线证明[N8,8,8,12][NTf2]和[N8,8,8,14][NTf2]这两种不同链长的季铵盐离子液体都是阴极型缓蚀剂。通过Langmuir吸附等温线证明了[N8,8,8,12][NTf2]和[N8,8,8,14][NTf2]离子液体在AZ31B镁合金表面的吸附主要是物理吸附。并且表面分析以及理论计算结果也证明了[N8,8,8,14][NTf2]在0.05 wt.%NaCl溶液中对AZ31B镁合金有更好缓蚀效果。2.合成了离子液体[N8,8,8,Bn][NTf2],并且通过电化学实验、吸附模型、表面分析以及理论计算等方法研究了在0.05 wt.%NaCl溶液中[N8,8,8,Bn][NTf2]对AZ31B镁合金的缓蚀作用。研究结果发现,[N8,8,8,Bn][NTf2]对AZ31B镁合金在0.05 wt.%NaCl溶液中的缓蚀效率随着缓蚀剂[N8,8,8,Bn][NTf2]浓度的增大而增大,在[N8,8,8,Bn][NTf2]浓度为50 ppm时,缓蚀效率最大为91.6%。另外,通过动电位极化曲线结果证明[N8,8,8,Bn][NTf2]属于阴极型缓蚀剂。[N8,8,8,Bn][NTf2]在AZ31B镁合金表面的吸附主要是物理吸附,且符合Langmuir吸附模型。3.本文还利用电化学和表面分析的方法研究了在无水乙醇稀释的50 ppm[N8,8,8,Bn][NTf2]中浸泡不同时间的AZ31B镁合金在0.05 wt.%NaCl溶液中的缓蚀作用。研究结果表明,浸泡时间越长,缓蚀效率越高,浸泡时间从96 h增加到192 h时,缓蚀效率略有下降,最大缓蚀效率达到91.5%。