青霉素類緩蝕劑緩蝕性能評價及其緩蝕機(jī)理研究.pdf

1、添加緩蝕劑是抑制金屬腐蝕最常用的方法，特別是在酸洗溶液中。隨著全球?qū)G色緩蝕劑不斷增長的要求，藥物緩蝕劑作為一種污染小、可降解的新型緩蝕劑正日益受到人們的重視和關(guān)注。因此，近些年國內(nèi)外的科學(xué)家已經(jīng)開展了藥物緩蝕劑的性能測定，經(jīng)過一些實(shí)驗(yàn)研究后，它們具有優(yōu)良的緩蝕性能，但在我國對藥物緩蝕劑的研究相對較少，尚處于起步階段。
　　本文篩選了四種青霉素類緩蝕劑，它們分別為青霉素G[(2S，5R,6R）-3，3-二甲基-6-(2-苯乙酰氨基

2、)-7-氧代-4-硫雜-1-氮雜雙環(huán)[3.2.0]庚烷-2-甲酸]、苯唑青霉素[(2S，5R,6R)-3，3-二甲基-6-（5-甲基-3-苯基-4-異惡唑甲酰氨基）-7-氧代-4-硫雜-1-氮雜雙環(huán)[3.2.0]庚烷-2-甲酸]、青霉素V[3，3-二甲基-7-氧代-6-[（2-苯氧基乙酰基）氨基]-(2S，5R,6R)-4-硫雜-1-氮雜雙環(huán)[3.2.0]庚烷-2-羧酸]、羥氨芐青霉素[(2S，5R,6R)-3，3-二甲基-6-[(R)

3、-（-）-2-氨基-2-（4-羥基苯基）乙酰氨基-7-氧代-4-硫雜-1-氮雜雙環(huán)[3.2.0]庚烷-2-甲酸]，并通過失重法、掃描電鏡法(SEM)、極化曲線法、量子化學(xué)計(jì)算、分子動力學(xué)模擬(MD)等多種方法對這四種青霉素類緩蝕劑在1 mol/L的HCl溶液中對碳鋼的緩蝕性能進(jìn)行了研究，并分析了它們的緩蝕機(jī)理，提出了可能的吸附模型。
　　采用失重法、極化曲線法和掃描電鏡法對所研究的四種緩蝕劑進(jìn)行了緩蝕性能的實(shí)驗(yàn)研究，失重實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯

4、示，四種緩蝕劑在HCl溶液中對碳鋼均具有良好的緩蝕作用，緩蝕效率皆隨著緩蝕劑濃度的增加而增大。當(dāng)濃度為10-3 mol/L時，苯唑青霉素的緩蝕效率達(dá)到了93.4％。極化曲線法測試顯示該四種緩蝕劑均是混合型緩蝕劑，且緩蝕劑分子在碳鋼表面的吸附遵循Langmuir吸附等溫規(guī)律，是一種單分子層吸附。通過SEM可以看出，在苯唑青霉素緩蝕劑分子的保護(hù)作用下，金屬表面比較完整，腐蝕程度較輕。并通過量子化學(xué)計(jì)算和分子動力學(xué)模擬進(jìn)行了理論論證。

5、　　通過量子化學(xué)計(jì)算和分子動力學(xué)模擬相結(jié)合的方法理論計(jì)算結(jié)果表明，四種緩蝕劑分子都具有多的反應(yīng)活性位點(diǎn)，反應(yīng)活性位點(diǎn)主要集中在苯環(huán)和氮雜雙環(huán)上，其中苯唑青霉素緩蝕劑分子中含有最多的反應(yīng)活性位點(diǎn)，且其局部反應(yīng)活性優(yōu)于其他三種緩蝕劑分子。分子動力學(xué)模擬進(jìn)一步確認(rèn)苯唑青霉素緩蝕劑分子在金屬表面的吸附是最穩(wěn)定的。
　　綜合這幾種測定方法結(jié)果，四種青霉素類緩蝕劑分子的緩蝕效率順序?yàn)楸竭蚯嗝顾兀玖u氨芐青霉素＞青霉素V＞青霉素G，緩蝕性能的實(shí)驗(yàn)