氨基酸和磺酸改性聚天冬氨酸的阻垢缓蚀性能研究

为了提高聚天冬氨酸(PASP)的阻垢缓蚀能力,采用色氨酸(Trp)及氨基甲磺酸(ASA)对PASP进行接枝改性,制备出改性PASP阻垢缓蚀剂Trp-ASA-PASP。利用红外光谱表征合成产物,碳酸钙临界过饱和法结合场发射扫描电镜(SEM)分析PASP与Trp-ASA-PASP的阻垢性能。结果显示随着阻垢剂投加量增加,Trp-ASA-PASP的相对过饱和值(Sr)始终高于PASP,说明Trp-ASA-PASP阻垢能力优于PASP。利用电化学法结合失重法评价Trp-ASA-PASP对A3碳钢的缓蚀性能;基于密度泛函理论使用量子化学计算方法,比较PASP和Trp-ASA-PASP的反应活性位点及轨道能量间隙(ΔE),及其与金属的吸附结合能力,从而进一步揭示Trp-ASA-PASP的缓蚀机理。结果显示,Trp-ASA-PASP是偏向阳极的阴阳混合型缓蚀剂,缓蚀率随其浓度的增大而增大;轨道能量间隙ΔE(Trp-ASA-PASP)为4.3482 eV小于ΔE(PASP)的6.9634 eV,说明Trp-ASA-PASP更易与金属作用,且Trp-ASA-PASP的反应活性位点主要位于侧链的磺酸基上,较PASP更容易接受来自金属表面的电子,与金属相互作用形成金属表面的保护膜从而达到缓蚀效果。