Abstract Poor corrosion resistance of mild steel (MS) is a serious concern in many industrial applications. Application of corrosion inhibitors is a possible solution to combat steel corrosion. As yet, there is very little research reported focusing on hydrazone derivatives as corrosion inhibitors, here we present a combined experimental and theoretical study of the adsorption of three newly synthesized hydrazones (HDZs), namely, (E)-N′-(4-(dimethylamino)benzylidene)-2-((2,3-dimethylphenyl)amino)benzohydrazide (HDZ-1), (E)-2-((2,3-dimethylphenyl)amino)-N′-(4-methylbenzylidene)benzohydrazide, (HDZ-2) and (E)-N′-benzylidene-2-((2,3-dimethylphenyl)amino)benzohydrazide (HDZ-3) on the MS surface in 1 M HCl. The interaction of HDZs and the metal surface was investigated using electrochemical techniques, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), DFT and molecular dynamic (MD) simulations. XPS shows that inhibitor molecules form a stable layer on steel surface through chemical and physical interactions. HDZs adsorption onto the steel surface was found to follow Langmuir model. Furthermore, electrochemical measurement results demonstrated that our developed inhibitors act as of mixed-type (anodic and cathodic), with HDZ-1 showing the highest polarization resistance and lowest corrosion current density. Scanning electron microscope (SEM) was used to examine the surface morphology of the steel samples. The new hydrazones showed significantly improved steel corrosion resistance, which provides opportunities to explore the inhibitive activity of structurally similar compounds.

中文翻译：

---

腙衍生物提高低碳钢在酸性溶液中的耐腐蚀性：实验和计算研究

摘要 低碳钢 (MS) 的耐腐蚀性差是许多工业应用中的一个严重问题。缓蚀剂的应用是对抗钢腐蚀的可能解决方案。迄今为止，关于腙衍生物作为缓蚀剂的研究报道很少，在这里我们提出了三种新合成腙（HDZ）的吸附实验和理论研究，即（E）-N'-（4- (二甲基氨基)亚苄基)-2-((2,3-二甲基苯基)氨基)苯甲酰肼 (HDZ-1), (E)-2-((2,3-二甲基苯基)氨基)-N'-(4-甲基亚苄基)苯酰肼 (HDZ-2) 和 (E)-N'-benzylidene-2-((2,3-二甲基苯基)amino)benzohydrazide (HDZ-3) 在 1 M HCl 中的 MS 表面。使用电化学技术、X 射线光电子能谱 (XPS)、DFT 和分子动力学 (MD) 模拟。XPS 表明抑制剂分子通过化学和物理相互作用在钢表面形成稳定层。发现 HDZs 在钢表面上的吸附遵循朗缪尔模型。此外，电化学测量结果表明，我们开发的抑制剂作为混合型（阳极和阴极）抑制剂，其中 HDZ-1 显示出最高的极化电阻和最低的腐蚀电流密度。使用扫描电子显微镜（SEM）检查钢样品的表面形貌。新的腙显着提高了钢的耐腐蚀性，这为探索结构相似化合物的抑制活性提供了机会。XPS 表明抑制剂分子通过化学和物理相互作用在钢表面形成稳定层。发现 HDZs 在钢表面上的吸附遵循朗缪尔模型。此外，电化学测量结果表明，我们开发的抑制剂作为混合型（阳极和阴极）抑制剂，其中 HDZ-1 显示出最高的极化电阻和最低的腐蚀电流密度。使用扫描电子显微镜（SEM）检查钢样品的表面形貌。新的腙显着提高了钢的耐腐蚀性，这为探索结构相似化合物的抑制活性提供了机会。XPS 表明抑制剂分子通过化学和物理相互作用在钢表面形成稳定层。发现 HDZs 在钢表面上的吸附遵循朗缪尔模型。此外，电化学测量结果表明，我们开发的抑制剂作为混合型（阳极和阴极）抑制剂，其中 HDZ-1 显示出最高的极化电阻和最低的腐蚀电流密度。使用扫描电子显微镜（SEM）检查钢样品的表面形貌。新的腙显着提高了钢的耐腐蚀性，这为探索结构相似化合物的抑制活性提供了机会。电化学测量结果表明，我们开发的抑制剂作为混合型（阳极和阴极）抑制剂，其中 HDZ-1 显示出最高的极化电阻和最低的腐蚀电流密度。使用扫描电子显微镜（SEM）检查钢样品的表面形貌。新的腙显着提高了钢的耐腐蚀性，这为探索结构相似化合物的抑制活性提供了机会。电化学测量结果表明，我们开发的抑制剂作为混合型（阳极和阴极）抑制剂，其中 HDZ-1 显示出最高的极化电阻和最低的腐蚀电流密度。使用扫描电子显微镜（SEM）检查钢样品的表面形貌。新的腙显着提高了钢的耐腐蚀性，这为探索结构相似化合物的抑制活性提供了机会。