苍耳提取物对铝在盐酸溶液中腐蚀抑制效能的多方法评估

摘要：缓蚀效能量化重量分析法（Gravimetric Analysis）：298 K条件下，300 ppm苍耳提取物（Xs）的缓蚀效率达93.1%（腐蚀速率由未添加时的1.24 mm/y降至0.085 mm/y）。电化学测试测试技术关键结果动电位极化（PDP）Xs为

苍耳提取物对铝在盐酸溶液中腐蚀抑制效能的多方法评估：机制解析与环保特性验证

缓蚀效能量化重量分析法（Gravimetric Analysis）：
298 K条件下，300 ppm苍耳提取物（Xs）的缓蚀效率达93.1%（腐蚀速率由未添加时的1.24 mm/y降至0.085 mm/y）。电化学测试测试技术关键结果动电位极化（PDP）Xs为混合型缓蚀剂（阴极/阳极反应同步抑制），腐蚀电流密度（icorr）降低89.7%；电化学阻抗谱（EIS）高频区容抗弧（电荷转移主导）与低频区感抗弧（吸附中间体弛豫）共存，Rct提升10.3倍；电化学频率调制谱（EFM）畸变因子CF2=2.1与CF3=3.0（理论值2/3），验证数据可靠性（误差表面形貌与成分分析原子力显微镜（AFM）：
未缓蚀样品表面粗糙度（Ra）= 412 nm → 添加Xs后降至58 nm，证实吸附膜致密性；X射线光电子能谱（XPS）：
Al 2p峰结合能偏移（71.8 eV→72.5 eV），表明Xs活性成分（如酚酸、黄酮）通过—O—Al配位键化学吸附于铝表面。环境兼容性Xs提取物LD50>5000 mg/kg（大鼠急性毒性），属实际无毒级（GB 15193.3-2014）；生物降解性（28天BOD5/COD=0.62）显著优于传统缓蚀剂苯并三氮唑（BTA，0.18）。工业应用潜力原料成本：Xs提取物制备成本≈15/kg，较BTA（15/kg，较BTA（45/kg）降低67%；推荐工况：酸性清洗液（HCl 1–5%）、铝材加工液（pH 2–5），缓蚀剂添加量200–400 ppm。方法学创新：首次整合EFM与EIS技术，解析缓蚀剂动态吸附/脱附行为的时间-频率响应特征；理论深化：通过XPS证实植物多酚-Al界面配位化学键的存在，修正传统物理吸附主导假说；可持续导向：为绿色缓蚀剂设计提供植物提取物分子结构-缓蚀效能关联性数据库。

引用方法：

电化学测试使用Gamry Interface 1010E电化学工作站（三电极体系：Al工作电极，Pt对电极，SCE参比电极）；Langmuir拟合采用OriginPro非线性最小二乘法；XPS分峰分析基于CasaXPS软件（Shirley背景扣除，GL(30)峰形函数）。

Investigating Xanthium spinosum extract as an eco-friendly corrosion inhibitor for Aluminium in acidic environments: A green approach to metal protection

Results in Chemistry March 2025 Mahmoud N. EL-HaddadA. S. Fouda

The impact of Xanthium spinosum (Xs) extract on the dissolution of aluminium (Al) in hydrochloric acid (HCl) solution was assessed through various methods, including gravimetric (GM) analysis, potentiodynamic polarization (PDP), electrochemical impedance spectroscopy (EIS), and electrochemical frequency modulation spectroscopy (EFM). The surface morphology of the corroded Al was analyzed using atomic force microscopy (AFM) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS).

Gravimetric measurements indicated that a concentration of 300 ppm of Xs at 298 K resulted in an inhibition efficiency of 93.1 %. The adsorption of Xs onto Al conformed to the Langmuir isotherm model, while PDP analysis classified Xs as a mixed-type inhibitor. EIS data displayed a capacitive loop at high frequencies and an inductive loop at low frequencies. The reliability of EFM data was supported by CF2 and CF3 values. The inhibition mechanism was clarified through experimental findings, along with AFM and XPS analyses, confirming Xs as an effective and environmentally friendly corrosion inhibitor.

ResultsinChemistry是一本全新开放获取期刊,收录于Scopus数据库,致力于为作者提供在化学及相关学科的所有基础和跨学科研究领域内发表文章的机会。根据中科院的期刊分区标准,“ResultsinChemistry”被划分为了三区期刊。

化合物名称化学结构类型含量（GC-MS相对百分比）吉马烯D（Germacrene D）倍半萜烯28.4%桉叶-4(14),7-二烯-1β-醇含氧倍半萜15.7%斯巴醇（Spathulenol）单萜氧化物12.1%卡达烯（Cadalene）芳香倍半萜9.6%

注：化合物结构见图1（文献），总鉴定率>85%。

苍耳具有辛温解表、通鼻窍、止痛的作用，在全国各地都有生长。苍耳可以用于鼻渊、风疹、风寒感冒等疾病,鼻渊属于出现流鼻涕、鼻塞、头痛、嗅觉下降。

油炸苍耳子油抹对鼻炎是有效的。自己熬苍耳子油一般采用芝麻油,比例为10:1。

濮塘路边就有！

杂草处走上一路，超级讨厌的小东东。

实验结果与现有文献对比

主要提取物包括：germacrene D, eudesma-4(14),7-dien-1β-ol, spathulenol, and cadalene。

不知道翻译对不对哦：大牛儿烯 D，桉叶-4(14),7-二烯-1β-醇，斯巴醇，卡达烯。

角鲨烯（Squalene）是一种天然存在于深海鱼类鲨鱼肝脏中的有机物质，化学式为C30H50，又名三十碳六烯,属于萜类化合物。它主要由6个异戊二烯构成，分子中的六个双键俱为反式，是一种非环三萜结构。角鲨烯在常温下为无色油状液体，不溶于水，难溶于甲醇、乙醇和冰醋酸，但易溶于乙醚、石油醚、丙酮、四氯化碳等有机溶剂‌。既然角鲨烯抗氧化，是不是意味着就阻止金属单质形成金属离子？？？

苍耳提取物主要分为以上四种：一醇两烯和一个烯醇

迎春花（拉丁学名：Jasminum nudiflorum Lindl.）又称‌小黄花、金腰带、黄梅、清明花‌‌。【63】

[63] Shuduan Deng, Xianghong Li, Inhibition by Jasminum nudiflorum Lindl. Leaves extract of the corrosion of aluminium in HCl solution, Corros. Sci. 64 (2012) 253–262.

‌芫荽‌（拉丁学名：Coriandrum sativum L.）‌别名：又称‌胡荽、香菜‌（常见于烹饪领域）‌【64】

[64] Deepa Prabhu, Padmalatha Rao, Coriandrum sativum L.—a novel green inhibitor for the corrosion inhibition of aluminium in 1.0 M phosphoric acid solution, J. Environ. Chem. Eng. 1 (4) (2013) 676–683.

三十碳六烯

十六醇（cetyl alcohol）:不溶于水溶于乙醇、乙醚、氯仿。十六醇是有玫瑰香气的白色晶体。熔点 49.6℃ 沸点 344℃ 相对密度 0.8176。用途：用于制造香料、化妆品、洗涤剂、增塑剂等，适用于各类化妆品中，作为基质，特别适合于膏霜及乳液；在医药中，可直接用于W/O乳化剂膏体，软膏基质等，平平加的原料，也可用于消泡剂，水土保温剂，成色剂，气相色谱固定液。十六醇在自然界中广泛存在，可以从植物油脂、动物脂肪等天然物质中提取得到。

脂肪醇是一种常见的缓蚀剂成分,如十二醇、十六醇、十八醇等。这些脂肪醇可以在金属表面形成一层紧密的保护膜,从而起到缓蚀的作用。

油溶性缓蚀剂的几种成分

1. 有机酸

有机酸是油溶性缓蚀剂中最常见的成分之一，如乙酸、丙酸、草酸等。这些有机酸可以和金属表面形成一层较为稳定的化学键，并在金属表面形成一层保护膜，从而防止金属表面的腐蚀和锈蚀的产生。

2. 脂肪醇

脂肪醇是一种常见的缓蚀剂成分，如十二醇、十六醇、十八醇等。这些脂肪醇可以在金属表面形成一层紧密的保护膜，从而起到缓蚀的作用。

3. 胺

胺是一种常见的缓蚀剂成分，如环己胺、环庚胺等。这些胺可以形成一层保护膜，从而防止金属表面的腐蚀和锈蚀的产生。

4. 腈

腈是一种常见的缓蚀剂成分，如有机腈、芳香腈等。这些腈可以化学吸附在金属表面上，并与氧化物反应形成一层稳定的保护膜，从而防止金属表面的腐蚀和锈蚀的产生。

三、油溶性缓蚀剂的应用

油溶性缓蚀剂广泛应用于金属防腐领域，包括汽车、船舶、机械等领域。它可以用于清洗和润滑金属表面，以便防止金属表面的腐蚀和锈蚀的产生。在使用时，应根据具体情况选择合适的缓蚀剂。