Abstract

Sustainable Zoffa extract solution provides organic molecules with structures including heteroatoms, aromatic rings, and polar groups, which play an important role in the adsorption and inhibition process on metal substances in corrosive environments. The main components in Zoffa extract solution, such as phenylacetaldehyde, myrtenol, pinocamphone, and isopinocamphone, can easily be adsorbed on the ASTM/A36 steel surface and appropriately control its corrosion rate in 1 M HCl at different temperatures. The adsorption process was characterized using FTIR, UV/vis, fluorescence SEM, atomic force microscopy (AFM), and the contact-angle technique. The inhibition performance was evaluated using chemical methods, such as mass loss (ML) and hydrogen evolution (HE), and electrochemical methods, such as potentiodynamic Tafel polarization (PTP), electrochemical impedance spectroscopy (EIS), cyclic polarization sweep (CPS), and the Mott–Schottky technique (MST). The PTP explained the mixed inhibition effect of the Zoffa extract with predominantly cathodic inhibition. A Zoffa concentration of 1500 ppm provided an average inhibition protection of 94.68%. The Zoffa molecule was adsorbed on the electrode surface according to the Langmuir isotherm. Thermodynamic parameters involving E*, ΔH*, ΔS*, and ΔG* were calculated using Arrhenius and transition-state equations. The quantum parameter was theoretically estimated using the density-functional-theory method with 6-311++ G(d,p) as the basis function set to elucidate the correlation between the molecular structure of the inhibitor and its inhibition performance.

摘要

可持续的 Zoffa 提取液提供具有杂原子、芳香环和极性基团等结构的有机分子，它们在腐蚀环境中对金属物质的吸附和抑制过程中发挥着重要作用。Zoffa 提取液中的主要成分，如苯乙醛、桃金娘素、pinocamphone 和 isopinocamphone，很容易吸附在 ASTM/A36 钢表面，并在不同温度下适当控制其在 1 M HCl 中的腐蚀速率。使用 FTIR、UV/vis、荧光 SEM、原子力显微镜 (AFM) 和接触角技术对吸附过程进行了表征。使用化学方法评估抑制性能，例如质量损失 (ML) 和析氢 (HE)，以及电化学方法，例如动电位 Tafel 极化 (PTP)，电化学阻抗谱 (EIS)、循环极化扫描 (CPS) 和莫特-肖特基技术 (MST)。PTP 解释了 Zoffa 提取物的混合抑制作用，主要是阴极抑制。1500 ppm 的 Zoffa 浓度提供了 94.68% 的平均抑制保护。Zoffa 分子根据 Langmuir 等温线吸附在电极表面。使用 Arrhenius 和过渡态方程计算涉及 E*、ΔH*、ΔS* 和 ΔG* 的热力学参数。使用密度泛函理论方法对量子参数进行了理论估计，以 6-311++ G(d,p) 为基函数集，以阐明抑制剂分子结构与其抑制性能之间的相关性。和莫特-肖特基技术（MST）。PTP 解释了 Zoffa 提取物的混合抑制作用，主要是阴极抑制。1500 ppm 的 Zoffa 浓度提供了 94.68% 的平均抑制保护。Zoffa 分子根据 Langmuir 等温线吸附在电极表面。使用 Arrhenius 和过渡态方程计算涉及 E*、ΔH*、ΔS* 和 ΔG* 的热力学参数。使用密度泛函理论方法对量子参数进行了理论估计，以 6-311++ G(d,p) 为基函数集，以阐明抑制剂分子结构与其抑制性能之间的相关性。和莫特-肖特基技术（MST）。PTP 解释了 Zoffa 提取物的混合抑制作用，主要是阴极抑制。1500 ppm 的 Zoffa 浓度提供了 94.68% 的平均抑制保护。Zoffa 分子根据 Langmuir 等温线吸附在电极表面。使用 Arrhenius 和过渡态方程计算涉及 E*、ΔH*、ΔS* 和 ΔG* 的热力学参数。使用密度泛函理论方法对量子参数进行了理论估计，以 6-311++ G(d,p) 为基函数集，以阐明抑制剂分子结构与其抑制性能之间的相关性。1500 ppm 的 Zoffa 浓度提供了 94.68% 的平均抑制保护。Zoffa 分子根据 Langmuir 等温线吸附在电极表面。使用 Arrhenius 和过渡态方程计算涉及 E*、ΔH*、ΔS* 和 ΔG* 的热力学参数。使用密度泛函理论方法对量子参数进行了理论估计，以 6-311++ G(d,p) 为基函数集，以阐明抑制剂分子结构与其抑制性能之间的相关性。1500 ppm 的 Zoffa 浓度提供了 94.68% 的平均抑制保护。Zoffa 分子根据 Langmuir 等温线吸附在电极表面。使用 Arrhenius 和过渡态方程计算涉及 E*、ΔH*、ΔS* 和 ΔG* 的热力学参数。使用密度泛函理论方法对量子参数进行了理论估计，以 6-311++ G(d,p) 为基函数集，以阐明抑制剂分子结构与其抑制性能之间的相关性。