АНАЛИЗ КОРРОЗИОННОГО ПОВЕДЕНИЯ СТАЛИ 3 В РАСТВОРЕ СОЛЯНОЙ КИСЛОТЫ МЕТОДОМ ИМПЕДАНСНОЙ СПЕКТРОСКОПИИ В ПРИСУТСТВИИ ДОПИРОВАННЫХ АЗОТОМ КВАНТОВЫХ ТОЧЕК
Рубрики: 2. ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ
Авторы:
1.
Казанский национальный исследовательский технологический университет
2.
КНИТУ
Тип:
Статья
Страницы:
с 116
по 120
Статус:
Опубликован
Получено:
19.01.2026
Одобрено:
29.01.2026
Опубликовано:
26.02.2026
Язык материала:
русский
Ключевые слова:
СТАЛЬ 3, УГЛЕРОДНЫЕ КВАНТОВЫЕ ТОЧКИ, КОРРОЗИЯ, АКТИВНЫЕ ЦЕНТРЫ, ЭЛЕКТРОХИМИЯ, ИМПЕДАНС, АДСОРБЦИЯ
Аннотация:
Данная работа посвящена исследованию защитных свойств азот-допированных углеродных квантовых точек (N-CQDs) как перспективных и экологически безопасных ингибиторов коррозии низкоуглеродистой стали в кислых средах. Актуальность исследования обусловлена широким применением стали 3 в промышленности и необходимостью её защиты в условиях кислотного травления в растворах соляной кислоты, которое провоцирует развитие интенсивной коррозии металла. В работе описаны свойства углеродных квантовых точек N-CQDs, синтезированных из лимонной кислоты и мочевины. Основное внимание уделено анализу кинетики коррозионных процессов на границе раздела сталь 3 / 1,0 M HCl с использованием методов электрохимической импедансной спектроскопии (ЭИС) и потенциодинамических поляризационных кривых. Результаты ЭИС показали, что введение N-CQDs в концентрациях 100-250 ppm приводит к значительному росту сопротивления переносу заряда (Rp) с 141,68 до 412,96 Ом.см2, что свидетельствует о формировании защитного адсорбционного слоя. Максимальная эффективность ингибирования составила 65,69% по данным импедансных измерений и 67,19% по результатам экстраполяции тафелевских участков поляризационных кривых при концентрации N-CQDs 250 ppm. Анализ поляризационных диаграмм позволил классифицировать N-CQDs, как ингибитор смешанного типа, подавляющий, как анодные, так и катодные процессы. Установлено, что адсорбция ингибитора на поверхности стали 3 подчиняется изотерме Ленгмюра (R2 = 0,99), указывая на формирование мономолекулярного слоя. На основании расчетных значений стандартной свободной энергии адсорбции ΔG0ads (от -25 до -30 кДж/моль) сделан вывод о спонтанном характере процесса, протекающего по механизму смешанной физико-химической адсорбции. Эффективность N-CQDs объясняется образованием координационных связей между неподеленными электронными парами азота и вакантными d-орбиталями железа.
Данная работа посвящена исследованию защитных свойств азот-допированных углеродных квантовых точек (N-CQDs) как перспективных и экологически безопасных ингибиторов коррозии низкоуглеродистой стали в кислых средах. Актуальность исследования обусловлена широким применением стали 3 в промышленности и необходимостью её защиты в условиях кислотного травления в растворах соляной кислоты, которое провоцирует развитие интенсивной коррозии металла. В работе описаны свойства углеродных квантовых точек N-CQDs, синтезированных из лимонной кислоты и мочевины. Основное внимание уделено анализу кинетики коррозионных процессов на границе раздела сталь 3 / 1,0 M HCl с использованием методов электрохимической импедансной спектроскопии (ЭИС) и потенциодинамических поляризационных кривых. Результаты ЭИС показали, что введение N-CQDs в концентрациях 100-250 ppm приводит к значительному росту сопротивления переносу заряда (Rp) с 141,68 до 412,96 Ом.см2, что свидетельствует о формировании защитного адсорбционного слоя. Максимальная эффективность ингибирования составила 65,69% по данным импедансных измерений и 67,19% по результатам экстраполяции тафелевских участков поляризационных кривых при концентрации N-CQDs 250 ppm. Анализ поляризационных диаграмм позволил классифицировать N-CQDs, как ингибитор смешанного типа, подавляющий, как анодные, так и катодные процессы. Установлено, что адсорбция ингибитора на поверхности стали 3 подчиняется изотерме Ленгмюра (R2 = 0,99), указывая на формирование мономолекулярного слоя. На основании расчетных значений стандартной свободной энергии адсорбции ΔG0ads (от -25 до -30 кДж/моль) сделан вывод о спонтанном характере процесса, протекающего по механизму смешанной физико-химической адсорбции. Эффективность N-CQDs объясняется образованием координационных связей между неподеленными электронными парами азота и вакантными d-орбиталями железа.
Ключевые слова:
СТАЛЬ 3, УГЛЕРОДНЫЕ КВАНТОВЫЕ ТОЧКИ, КОРРОЗИЯ, АКТИВНЫЕ ЦЕНТРЫ, ЭЛЕКТРОХИМИЯ, ИМПЕДАНС, АДСОРБЦИЯ
СТАЛЬ 3, УГЛЕРОДНЫЕ КВАНТОВЫЕ ТОЧКИ, КОРРОЗИЯ, АКТИВНЫЕ ЦЕНТРЫ, ЭЛЕКТРОХИМИЯ, ИМПЕДАНС, АДСОРБЦИЯ
