CN114672811A - 一种新型除锈剂制备方法 - Google Patents
一种新型除锈剂制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114672811A CN114672811A CN202210512251.2A CN202210512251A CN114672811A CN 114672811 A CN114672811 A CN 114672811A CN 202210512251 A CN202210512251 A CN 202210512251A CN 114672811 A CN114672811 A CN 114672811A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- corrosion inhibitor
- acid
- acid solution
- biomass
- rust remover
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 46
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 claims abstract description 51
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 claims abstract description 51
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 claims abstract description 38
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 claims abstract description 37
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 33
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 32
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 21
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- LNOPIUAQISRISI-UHFFFAOYSA-N n'-hydroxy-2-propan-2-ylsulfonylethanimidamide Chemical compound CC(C)S(=O)(=O)CC(N)=NO LNOPIUAQISRISI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 29
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 12
- 244000183278 Nephelium litchi Species 0.000 claims description 5
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims description 4
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 claims description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 3
- 238000001027 hydrothermal synthesis Methods 0.000 claims description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 3
- 235000011201 Ginkgo Nutrition 0.000 claims description 2
- 235000008100 Ginkgo biloba Nutrition 0.000 claims description 2
- 244000194101 Ginkgo biloba Species 0.000 claims description 2
- 241000219000 Populus Species 0.000 claims description 2
- 238000000502 dialysis Methods 0.000 claims description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 2
- IDGUHHHQCWSQLU-UHFFFAOYSA-N ethanol;hydrate Chemical compound O.CCO IDGUHHHQCWSQLU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N hydrogen peroxide Substances OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000004729 solvothermal method Methods 0.000 claims description 2
- 235000015742 Nephelium litchi Nutrition 0.000 claims 1
- 241001116498 Taxus baccata Species 0.000 claims 1
- 239000008236 heating water Substances 0.000 claims 1
- IIACRCGMVDHOTQ-UHFFFAOYSA-N sulfamic acid Chemical compound NS(O)(=O)=O IIACRCGMVDHOTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 20
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 abstract description 8
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 9
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 6
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 4
- 239000003945 anionic surfactant Substances 0.000 description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N Tartaric acid Natural products [H+].[H+].[O-]C(=O)C(O)C(O)C([O-])=O FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 2
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000011975 tartaric acid Substances 0.000 description 2
- 235000002906 tartaric acid Nutrition 0.000 description 2
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003917 TEM image Methods 0.000 description 1
- 241001149649 Taxus wallichiana var. chinensis Species 0.000 description 1
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000002932 luster Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 238000004627 transmission electron microscopy Methods 0.000 description 1
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23G—CLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
- C23G1/00—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts
- C23G1/02—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts with acid solutions
- C23G1/04—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts with acid solutions using inhibitors
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23G—CLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
- C23G1/00—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts
- C23G1/02—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts with acid solutions
- C23G1/08—Iron or steel
- C23G1/085—Iron or steel solutions containing HNO3
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Detergent Compositions (AREA)
Abstract
本发明公开了一种新型除锈剂制备方法,其特征在于,所述的除锈剂主要包括缓蚀剂和酸溶液两部分,其中缓蚀剂为生物质基碳点,酸溶液为盐酸、硝酸、硫酸或氨基磺酸溶液,具体制备步骤包括以清洗烘干磨粉后的树叶为生物质基碳点缓蚀剂的原材料,以水、水‑乙醇混合溶液、水‑乙醇‑双氧水混合溶液或丙酮溶液为溶剂,采用水热法或溶剂热法,在170~250℃加热2~24h制备出初始产物,将初始产物经过离心、过滤、透析、干燥等流程处理,得到固态的生物质碳点缓蚀剂;配置浓度为5%~30%的盐酸、硝酸、硫酸或氨基磺酸溶液作为酸溶液;将生物质碳点缓蚀剂加入到酸溶液中,搅拌溶解,即制备含生物质基碳点缓蚀剂的新型除锈剂,可实现高效清洗锈迹的同时,保护金属基体。
Description
技术领域
本发明涉及化学与材料科学技术应用领域,具体涉及一种新型除锈剂制备方法。
背景技术
金属由于具有导电性、导热性、硬度大、强度大、密度高、熔点高、有良好的金属光泽等优点,在各个领域应用十分广泛。但是,金属材料受周围介质的作用而损坏,容易发生金属腐蚀,严重降低金属器件性能。通常,采用除锈剂对金属器件表面锈迹进行清洗,重新获得表面光滑的金属器件,从而使其继续使用,减少腐蚀造成的损失。然而,除锈剂在清洗金属器件表面锈迹的同时,会一定程度上腐蚀金属器件基体。因此,需要在除锈剂中加入一定量的缓蚀剂,保护金属基体不被腐蚀。
文件CN111690941A公开了一种氨基磺酸除锈剂及利用其的除锈方法,所述的除锈液以质量分数计包括如下组分:氨基磺酸5~20%,氯盐1~3%,柠檬酸1~3%,酒石酸1~3%,助剂0.6~2.5%,阴离子表面活性剂0.2~0.5%,余量为水。通过氯盐、柠檬酸、酒石酸及阴离子表面活性剂之间的协同作用实现以氨基磺酸为主体的除锈液性能的提升,实现了普碳钢和低合金钢实现良好的清洗效果。但是上述文件中所用的阴离子表面活性剂等作为缓蚀剂,存在成本高和可降解性差等缺点,阻碍了其进一步的使用。近年来,碳点作为一类新型的绿色缓蚀剂,在腐蚀防护领域取得初步应用。但是,还没有除锈剂将碳点作为缓蚀剂。
发明内容
本发明的目的是针对现有制备除锈剂方法中存在的缓蚀剂成本高、可降解性差等问题,提供一种含有成本低、降解性高的生物质碳点缓蚀剂的新型除锈剂制备方法。
本发明的技术方案:
一种新型除锈剂制备方法,所述的除锈剂包括缓蚀剂和酸溶液两部分,其中缓蚀剂为生物质基碳点,酸溶液为盐酸、硝酸、硫酸或氨基磺酸溶液,具体制备步骤为:
步骤一:以清洗烘干磨粉后的树叶为生物质基碳点缓蚀剂的原材料,以水、水-乙醇混合溶液、水-乙醇-双氧水混合溶液或丙酮溶液为溶剂,采用水热法或溶剂热法,在170~250℃加热2~24h制备出初始产物,将初始产物经过离心、过滤、透析、干燥等流程处理,得到固态的生物质碳点缓蚀剂。由于所制备的生物质碳点来源于树叶,具有制备成本低、生物降解性高等优点,同时树叶中丰富的氧、氮等元素赋予了碳点多种类型的含氧、含氮基团,从而所制备的碳点具有优异的水溶性和缓蚀性能;
步骤二:配置浓度为5%~30%的盐酸、硝酸、硫酸或氨基磺酸溶液作为酸溶液;
步骤三:将步骤一所制备的生物质碳点缓蚀剂加入到步骤二配置的酸溶液中,搅拌溶解,所得均匀溶液即为含生物质基碳点缓蚀剂的新型除锈剂。
上述的一种新型除锈剂制备方法,所述步骤一中树叶包括银杏叶、荔枝叶、杨树叶、红豆杉树叶中的一种或多种。
上述的一种新型除锈剂制备方法,所述步骤三中生物质碳点缓蚀剂的加入质量为步骤二配置酸溶液质量的0.005%~0.5%。由于生物质碳点具有丰富的表面官能团,从而通过化学吸附和物理吸附作用在金属基体上形成保护膜,具有更好的缓蚀性能。在除锈剂中酸性溶液高效去除金属表面锈迹的同时,生物质碳点缓蚀剂为金属基体提供优异的缓蚀保护。
本发明的有益效果是:(1)制备简单、成本低;(2)可降解性高;(3)可实现大规模制备;(4)在对金属锈迹进行酸洗的同时,可实现对金属基体的高效缓蚀保护。
附图说明
图1为本发明的制备流程图。
图2为具体实施例所制备生物质基碳点的透射电镜(TEM)图。
图中:S1-S3对应本方法步骤一至步骤三。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例,并结合附图,对本发明的技术方案作进一步的描述。实施例中所使用的盐酸购买于国药集团化学试剂有限公司,为分析纯级别,直接使用不做纯化处理。所用的水为去离子水。
具体实施例
一种新型除锈剂制备方法,所述的除锈剂包括缓蚀剂和酸溶液两部分,其中缓蚀剂为生物质基碳点,酸溶液为盐酸溶液,如图1所示,具体制备步骤为:
步骤一:以清洗烘干磨粉后的2g荔枝树叶为生物质基碳点缓蚀剂的原材料,以100mL去离子水为溶剂,采用水热法法,在200℃加热12h制备出初始产物,将初始产物经过离心、0.2μm滤膜过滤、真空干燥等流程处理,得到固态的生物质碳点缓蚀剂。由于所制备的生物质碳点来源于荔枝树叶,具有制备成本低、生物降解性高等优点,同时树叶中丰富的氧、氮等元素赋予了碳点多种类型的含氧、含氮基团,从而所制备的碳点具有优异的水溶性和缓蚀性能;
步骤二:配置浓度为12%的盐酸溶液作为酸溶液;
步骤三:将步骤一所制备的生物质碳点缓蚀剂加入到酸溶液中,玻璃棒搅拌溶解,所得均匀溶液即为含生物质基碳点缓蚀剂的新型除锈剂。生物质碳点缓蚀剂的加入质量为酸溶液质量的0.05%。由于生物质碳点具有丰富的表面官能团,从而通过化学吸附和物理吸附作用在金属基体上形成保护膜,具有更好的缓蚀性能。在除锈剂中酸性溶液高效去除金属表面锈迹的同时,生物质碳点缓蚀剂为金属基体提供优异的缓蚀保护。
对步骤一所制备的生物质基碳点进行TEM表征。如图2所示,产物为粒径10nm以下近圆形黑点,且具有清晰的石墨晶格,确定生成了碳点。
为了证明生物质基碳点缓蚀剂的缓蚀效果及所制备除锈剂的清洗效果,将所制备的含生物质基碳点缓蚀剂的除锈剂和同等浓度(12%)不含生物质基碳点的盐酸除锈剂,用于Q235碳钢除锈实验(将相同生锈情况的10mm*10mm*3mm的Q235碳钢块分别浸泡于两种除锈剂10min)。结果表明,同等浓度(12%)的盐酸除锈剂由于不含生物质基碳点缓蚀剂,虽然可以除去锈迹,但会对Q235碳钢基体造成腐蚀,造成碳钢基体表面粗糙度较大;而所制备的含生物质基碳点缓蚀剂的除锈剂仅去除Q235碳钢表面铁锈,未对基体造成腐蚀,碳钢基体表面平整。因此,证明了生物质基碳点缓蚀剂的缓蚀效果及所制备除锈剂的清洗效果。
Claims (3)
1.一种新型除锈剂制备方法,其特征在于,所述的除锈剂包括缓蚀剂和酸溶液两部分,其中缓蚀剂为生物质基碳点,酸溶液为盐酸、硝酸、硫酸或氨基磺酸溶液,具体制备步骤为:
步骤一:以清洗烘干磨粉后的树叶为生物质基碳点缓蚀剂的原材料,以水、水-乙醇混合溶液、水-乙醇-双氧水混合溶液或丙酮溶液为溶剂,采用水热法或溶剂热法,在170~250℃加热2~24h制备出初始产物,将初始产物经过离心、过滤、透析、干燥流程处理,得到固态的生物质碳点缓蚀剂;
步骤二:配置浓度为5%~30%的盐酸、硝酸、硫酸或氨基磺酸溶液作为酸溶液;
步骤三:将步骤一所制备的生物质碳点缓蚀剂加入到步骤二配置的酸溶液中,搅拌溶解,所得均匀溶液即为含生物质基碳点缓蚀剂的新型除锈剂。
2.根据权利要求1所述的一种新型除锈剂制备方法,其特征在于,所述步骤一中树叶包括银杏叶、荔枝叶、杨树叶、红豆杉树叶中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的一种新型除锈剂制备方法,其特征在于,所述步骤三中生物质碳点缓蚀剂的加入质量为步骤二配置的酸溶液质量的0.005%~0.5%。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210512251.2A CN114672811A (zh) | 2022-05-11 | 2022-05-11 | 一种新型除锈剂制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210512251.2A CN114672811A (zh) | 2022-05-11 | 2022-05-11 | 一种新型除锈剂制备方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114672811A true CN114672811A (zh) | 2022-06-28 |
Family
ID=82080732
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202210512251.2A Pending CN114672811A (zh) | 2022-05-11 | 2022-05-11 | 一种新型除锈剂制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114672811A (zh) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113913830A (zh) * | 2021-10-26 | 2022-01-11 | 中北大学 | 环保型生物质碳量子点缓蚀剂及制备方法和应用 |
-
2022
- 2022-05-11 CN CN202210512251.2A patent/CN114672811A/zh active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113913830A (zh) * | 2021-10-26 | 2022-01-11 | 中北大学 | 环保型生物质碳量子点缓蚀剂及制备方法和应用 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
周长庚等: "汽车手工喷漆技艺", 31 January 1996, 河北科学技术出版社, pages: 132 * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102251247B (zh) | 复合型水垢锈垢清洗剂 | |
CN101549346B (zh) | 湿法磷酸净化萃取装置除垢的方法 | |
CN1743508A (zh) | 用于钛及钛合金的化学蚀刻溶液 | |
CN112795928A (zh) | 一种高效环保除锈剂及其制备方法和应用 | |
JP5515638B2 (ja) | 硫黄・Ca含有スラグの処理方法 | |
CN111441061A (zh) | 一种原位金属除锈防锈剂及其制备方法和应用方法 | |
CN105297057A (zh) | 一种碳氢除油除锈清洗剂 | |
CN114672811A (zh) | 一种新型除锈剂制备方法 | |
CN1408901A (zh) | 钢铁酸洗促进剂 | |
CN113698848A (zh) | 一种水性纳米片复合涂料及其制备方法与应用 | |
JP5515637B2 (ja) | 硫黄含有スラグの処理方法 | |
CN109665519A (zh) | 一种共碱体系中纤维素辅助剥离石墨烯的方法 | |
CN103042009B (zh) | 一种多晶硅料生产还原炉用电极保护罩的清洗方法 | |
CN115011968A (zh) | 一种高效除锈剂及其制备方法 | |
CN102051628B (zh) | 一种可降解环保型污垢剥离剂 | |
CN113025110A (zh) | 一种金属脱漆剂及其制备方法 | |
CN114836760A (zh) | 一种含石墨烯量子点缓蚀剂的除锈剂制备方法 | |
CN100432296C (zh) | 去除不锈钢表面氧化层的溶液 | |
TWI439550B (zh) | Separation of steel intermediates in the material method | |
CN1743509A (zh) | 用于钼的化学蚀刻溶液 | |
CN104532270A (zh) | 一种incoloy 825镍基合金氧化物清洗剂 | |
JP4028014B2 (ja) | 酸洗促進剤、酸洗促進剤を含んだ酸洗液組成物およびこれらを用いる金属の酸洗方法 | |
JP5954265B2 (ja) | 鉄鋼スラグの硫黄除去処理方法 | |
CN113026018B (zh) | 一种铜钼合金的蚀刻液组合物及蚀刻方法 | |
CN118668215A (zh) | 一种新型酸洗液及其制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |