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新型离子液体的缓蚀性能研究
摘要
离子液体具有优异的物化性质和广泛的应用前景。本文主要探究新型离子液体在金属材料缓蚀中的应用现状和研究进展。首先介绍了离子液体的基本性质和分类，然后阐述了离子液体在金属材料缓蚀中的作用机理，接着介绍了目前主要研究的新型离子液体的缓蚀性能，包括质子型、氨基型、吡啶型、硫酸盐型等几类离子液体的研究进展。最后，本文对离子液体在金属材料缓蚀方面的未来发展做了展望。
关键词：离子液体；金属材料；缓蚀性能；新型
Abstract
Ionicliquidshaveexcellentphysicalandchemicalpropertiesandwideapplicationprospects.Thispapermainlyexplorestheapplicationstatusandresearchprogressofnewionicliquidsinthecorrosioninhibitionofmetalmaterials.Firstly,thebasicpropertiesandclassificationofionicliquidsareintroduced.Thenthemechanismsofionicliquidsinthecorrosioninhibitionofmetalmaterialsareelaborated.Thenthecorrosioninhibitiveperformanceofseveralcategoriesofnewionicliquids,includingprotonic,amino,pyridine,sulfate,etc.,areintroduced.Finally,thispapermakesaprospectofthefuturedevelopmentofionicliquidsinthecorrosioninhibitionofmetalmaterials.
Keywords:Ionicliquids;Metalmaterials;Corrosioninhibition;Newtype
1.离子液体的基本性质和分类
离子液体（ionicliquids，简称ILs）是一种以离子如氯化物离子、亚硝酸盐离子等构成的液体，在室温下大多数离子液体都是液体状态。离子液体的最大特点是具有非常低的熔点，通常低于室温。此外，离子液体具有优异的化学惰性、热稳定性、高的电导率和可溶性等。
离子液体可以根据阳离子和阴离子的种类进行分类，其中最常用的分类方法是以阴离子和阳离子的种类作为分类依据。根据阳离子，离子液体可以分为吡啶类、咪唑类、嘧啶类、芳香类、膦类等。根据阴离子，离子液体可以分为卤化物、硫酸盐、酸盐、有机磷酸盐、水合物等几类。
2.离子液体在金属材料缓蚀中的作用机理
离子液体在金属材料缓蚀中的作用机理主要包括以下四个方面：（1）吸附机理；（2）形成保护膜；（3）化学反应；（4）液相扩散.
2.1吸附机理
针对离子液体吸附机理的研究多集中在表面电荷特征上，通过计算化学物资配置、等电点pH值、电子性质器械等手艺来研究ILs和金属间的相互作用。该机理的动力学具有快速、易操作、对多组分具有良好响应性等特点，可能是最选用的离子液体防腐方式之一。
2.2形成保护膜
当前，新型离子液体在金属材料缓蚀方面的研究主流方法是利用ILs形成保护膜，在金属表面形成一层保护性复合膜来抵抗腐蚀的发生，在腐蚀介质中形成化学缓蚀对保护膜进行修复。因此，保护板层主要有二类：
(1)防腐保护膜：如保护膜由阳离子和阴离子协同作用构成，随后对金属钝化，减少金属表面的粘附。采用底式IR光谱技术来探究保护膜的成份和微区分布，对保护膜的绘制和成份剖析仍有很大的研究潜力。
(2)缓冲保护膜：保护膜由阴阳离子协同作用构成，能够应用于酸碱环境中和油田钻井中等含有复杂离子介质的金属腐蚀保护。
2.3化学反应
离子液体可与介质中的非金属元素发生化学反应，形成密集、均一且连续的薄膜。例如，含硫ILs可在金属表面形成一层其硫化物膜，从而防止亲水性酸基和溶液的侵蚀。
2.4液相扩散
新型离子液体作为缓蚀剂，其离子在离子液体溶液中的液相扩散动力学特性和离子在金属表面的吸附能力是缓蚀行为的重要影响因素。液相扩散动力学机理研究通常采用时域PEMDE（PDMS-modifiedelectrode）/MECM（micro-electrochemicalcells）方法，可研究阴阳离子在溶液中的离子半透膜交换、液膜动力学特性和离子在溶液中的扩散性能。结果表名，不同机能离子液体中的离子，可呈现不同的生物活性和浓度依赖性。
3.新型离子液体的缓蚀性能
3.1质子型离子液体
质子型离子液体中的阳离子为质子H+。研究表明，质子型离子液体可有效抑制铝、铜、