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LiBr溶液对金属材质的腐蚀严重限制溴冷机的发展,所以开发新型的高温高浓度LiBr溶液中的缓蚀剂具有重要的社会效益和经济意义。钼酸赫缓蚀剂在55%LiBr溶液中溶解度低,缓蚀效果不够理想。研究发现有机膦酸化合物A和B对55%LiBr溶液中的Na2MoO4有增溶作用。本文将A和B分别与Na2MoO4及Na2WO4复配,制备出复合缓蚀剂。采用失重法、电化学测试技术、表面分析技术和量子化学计算等方法考察了复合缓蚀剂对55%LiBr溶液中碳钢的缓蚀性能及机理。添加A-Mo和B-Mo缓蚀剂的55%LiBr溶液中碳钢表面形成保护性能良好的出Fe3O4、MoO2和MoO3组成的钝化膜,240℃时,碳钢的腐蚀速率分别为43.2pm.a和44.1μm·a-1。A-Mo和B-Mo可改善碳钢的电化学性能,使碳钢进入稳定的钝化状态。碳钢表面的钝化膜呈n-型半导体特征,添加缓蚀剂后钝化膜内ND减小Efb负移,空间电荷层厚度L增大,碳钢耐蚀性得到提高。160-240℃条件下,55%LiBr溶液中E-A-Mo和E-B-Mo缓蚀剂添加900mg.L-I以上可对碳钢可产生良好的缓蚀效果。添加E-A-Mo缓蚀剂时,碳钢腐蚀反应表观活化能增大,提高了腐蚀反应能垒,腐蚀反应难以进行。但E-A-Mo和E-B-Mo缓蚀剂的使用成本较高。在上述基础上,研制出A-Mo-W和B-Mo-W复合缓蚀剂。55%LiBr溶液中,A-Mo-W和B-Mo-W复合缓蚀剂通过协同效应使碳钢表面形成均匀致密的颗粒状膜层,主要由Fe3O4、MoO3、MoO2和Na2WO4构成。240℃时,碳钢的腐蚀速率分别为22.1μm·a-1和25.7μm·a-1。碳钢腐蚀反应表观活化能分别为28.35kJ·mol-1和26.77kJ·mol-1.两种复合缓蚀剂缓蚀效率分别为98.8%和94.4%,缓蚀性能优于市场化的Na2Mo04缓蚀剂,为三效式溴化锂吸收式制冷机中缓蚀剂的开发提供了理论依据。量子化学计算结果发现,A分子通过带负电荷的N1-026(间距0.3405nm)和N1-027(间距0.3412nm)、B分子通过021-022(间距0.3386nm)与Na2MoO4生长面两个近邻Na。(间距0.3427nm)发生静电吸附,抑制Na2MoO4生长析出,实现增溶作用。A和B分子通过HOMO和LUMO轨道与Fe形成o-n配键,在碳钢表面形成吸附膜,从而具有缓蚀作用。A分子缓蚀效果优于B。