さまざまな腐食媒体における軟鋼の緑色腐食防止剤としての、バルクおよびナノメートルサイズに基づくドラコセファルム抽出物の研究

Scientific Reports volume 13、記事番号: 913 (2023) この記事を引用

830 アクセス

3 オルトメトリック

メトリクスの詳細

近年、天然植物資源由来の緑色腐食防止剤が注目を集めています。 本研究では、まず、広く使用されている 2 つの酸性環境 (0.5 M H2SO4、および 0.5 M H2SO4、および 0.5 M H2SO4、および 0.5 M H2SO4、 1.0 M HCl)、室温で。 次に、ナノメートルサイズに基づいたドラコセファルム抽出物を使用して、阻害剤の最適濃度を下げ、耐食性と効率を高めました。 ドラコセファルム抽出物は重金属やその他の有毒化合物を含まず、また、低コスト、環境に優しく、広く入手できるなどの優れた特性により、環境に安全なグリーンインヒビターとして適切な天然候補となっています。 防食挙動は、電気化学インピーダンス分光法 (EIS) および動電位分極 (PP) を使用して評価されました。 すべての研究において、抽出物の用量が増加するにつれて阻害効率 (IE%) が増加しました。 しかし、ナノ抽出物を使用することで、高い効率を維持するだけでなく、阻害剤の量も大幅に削減されました。 最高の IE% は、最適用量のナノ抽出物 (75 ppm) で 94% ですが、最高の IE% は、H2SO4 溶液中の最適な用量のバルク抽出物 (200 ppm) で 89% です。 また、HCl 溶液の場合、分極法によると、最高 IE% はナノ抽出物の最適用量 (100 ppm) で 88% ですが、バルク抽出物の最高用量 (400 ppm) では 90% になります。 。 PP の結果は、この化合物が陽極プロセスと陰極プロセスの両方に影響を及ぼし、ラングミュア吸着等温線に従って軟鋼表面に吸着することを示唆しています。 光学顕微鏡、走査型電子顕微鏡 (SEM) 分析、固体紫外可視反射スペクトルを使用して、合金の表面形態を調査しました。

腐食は、過去において事実上あらゆる技術分野で人命と富を奪ってきました1。 腐食は、周囲との化学的および物理的相互作用の結果として生じる金属および合金の劣化として定義されます。 陽極反応と陰極反応は、この動作を引き起こす化学プロセスです2。 それだけでなく、腐食で損傷した製造装置を修復するための費用は、国の国内総生産に大きく貢献しました。 その結果、この危険な行為に反対するには、最終的な決議案を定期的に検討することにより、全員が机に向かって取り組む必要があります1。

金属は、機械的および電気的性質が優れているため、人間の活動に頻繁に利用されています3。 軟鋼は、その費用対効果の高さと卓越した優れた機械的特性により、主要な産業分野で最もよく使用される金属です。 しかし、特に酸性およびアルカリ性環境における耐食性が低いため、その用途は制限されてきました4。 産業用途における酸溶液の利用は、主に、酸性環境における軟鋼の腐食抑制メカニズムの発生を研究するために使用されてきました。 たとえば、原油の精製プロセスでは、さまざまな腐食条件が発生します。 ほとんどの場合、製油所の腐食は、装置の表面を攻撃する強力な酸によって引き起こされます5。

金属の腐食を回避するために、さまざまな形態の腐食を分析した後、多くの方法が設計されてきました2。 これらの方法には、阻害剤、電気的保護、表面コーティング、機器の設計、および材料の選択が含まれます6。 抑制剤は、腐食条件に微量適用すると、金属表面の電気化学的腐食プロセスを抑制する化学物質です1,7。

腐食防止剤の使用は、腐食速度を低減し、金属表面を腐食から保護し、最終的に過酷な環境で産業機器を保護するための費用対効果の高い方法です8。 抑制剤は腐食性水溶液と金属の間の界面で作用し、金属表面への吸着によって電気化学プロセス手順に影響を与えます9。 極性官能基 10 は、金属表面の腐食に対する感受性を低下させるのに役立ち、この吸着プロセスの安定性を保証する反応性の中心です 11,12。

腐食防止剤は、有害な環境と接触する金属製品の溶解速度を低下させるために、多くの業界で広範に研究されてきました。 腐食防止剤の金属表面への吸着能力は、その効率の高さに関係しています13。

腐食防止剤の生分解性、蓄積性、毒性はすべて最近疑問視されています。 研究者は安全で汚染がなく、費用対効果の高い阻害剤を求めているため、研究者の安全性、環境汚染、経済性はすべて重大な懸念事項です14。

したがって、阻害剤を選択する際には、コスト、量、入手の容易さ、そして最も重要なことに、生態系とその種に対する安全性など、いくつかの変数に対処する必要があります15。

ここ 10 年間、グリーンケミストリーは、市販製品、化学技術、廃棄物を削減し、毒素を回避するための化学物質の設計など、さまざまな場面で大きな関心を集めています16。 グリーンインヒビターは、その再生可能性、生態学的受容性、生分解性、安全性のおかげで、腐食分野で多くの注目を集めています17。 これらには、例えば、ポリフェノール 18、アルカロイド 15、アミノ酸 19、および多くの場合植物の抽出物 20 が含まれます。 その結果、科学者たちは近年、毒性を低下させながら高い抑制効率を維持できる緑色腐食抑制剤を探し求めてきました21。 共役系に硫黄、窒素、酸素原子などの官能基を持つ有機抽出物は、効果的な阻害剤です22。 有機緑色腐食防止剤は、金属と溶液の接触面から水分子を除去することで腐食を制限し、その結果、緻密なバリア層を形成します23。

ナノ構造材料は、バルク材料とは大幅に異なる、磁気的、機械的、化学的特性などの新しいサイズ依存特性を示し、新しい分野で大きな可能性を示すため、その幅広い優れた応用によりかなり研究されてきました24。

何人かの著者は、種子や葉から抽出された化合物などの天然物質を腐食防止剤として使用することを報告しています。 Gunasekaran ら 25 は、リン酸中の環境に有益な Zenthoxylum alatum 植物抽出物による鋼の腐食防止を研究しました。 葉抽出物やエッセンシャルオイルなどの腐食防止剤が一般的に使用されます26。 葉の抽出物、および鋼に使用されるアカシア アラビカ 27、アンノナ スクアモサ 28、ロズマリナス オフィシナリス 29、アロイシア シトロドーラ 30、およびローソニア 31 などの精油の酸性媒体中での腐食抑制が研究されました。

ドラコセファルムは、北半球の温帯地域に固有の約 6,032 ～ 70 種 33 があるシソ科の顕花植物の属です。 一般にドラゴンヘッドとして知られるこれらの花は、高さ 15 ～ 90 cm まで成長する草本の多年草または亜低木です。 この植物は、現代医学において、さまざまなウイルス性疾患の治療や腫瘍の進行の抑制に世界中で広く利用されています34。 ドラコセファルムには、抗菌 35、抗真菌 36、抗炎症 37 など、いくつかの生物学的および薬理学的活性があります。

ドラコセファラム抽出物には重金属やその他の有害物質が含まれていないため、環境的に安全なグリーンインヒビターとしての使用が有力な候補となっています。 また、手頃な価格、環境への優しさ、広範な入手性などの利点もあります。 そこで、高価で環境に有害な広く使用されている有機腐食防止剤の欠点を克服するために、緑色腐食防止剤の開発に関するこれまでの研究 3 の継続として、我々はここでドラコセファラム抽出物のバルクの抑制効果を報告する。電気化学インピーダンス分光法 (EIS) および動電位分極 (PP) 法を使用した、酸性媒体中での軟鋼 (st-37) の腐食に関するナノメートルサイズの研究。 各研究では、抑制効果が高まるにつれて抽出物の投与量が増加しました。 しかし、ナノ抽出物を使用すると、高い効率を維持しながら阻害剤の量が大幅に減少しました。 光学顕微鏡、走査型電子顕微鏡、紫外可視分光法によって得られた実験データは、このハーブ抽出物の新規緑色阻害剤としての可能性を確認または否定します。 この記事では、適切な効率とナノメートルサイズに基づいた最小濃度で、攻撃的な媒体中で軟鋼合金の腐食防止剤として使用される天然物としてのドラコセファルム抽出物について生き生きと説明します。

材料は市販されており、さらに精製することなく使用され、Arshanzist Youtab Companyから調製された。 電解質およびドラコセファルム抽出物の調製には、次の材料および試薬を使用しました: 硫酸 (MW 98.08 g/mol、96%)、塩酸 (MW 36.46 g/mol、37%)、エチルアルコール (MW) 46.07 g/mol、99.5%)、メタノール (MW 32.04 g/mol、99.8%)、および蒸留水 (MW 18.02 g/mol)。

腐食試験用のサンプルは軟鋼製でした。 表 1 に合金の化学組成を示します。

すべての電気化学実験には、表面積 1 cm2 の試験片が使用されました。 鋼板の露出面は、いくつかのグレードのエメリー紙 (100、400、1000、2500) で鏡面に輝くまで研磨されました。 蒸留水を使用して基板を洗浄し、次にエチルアルコールで脱脂し、室温で乾燥させた。

ドラコセファルムの健康な葉は、完全に商業用途に指定されているイランの地元市場から購入されました。 ゴミを取り除くために、集めた葉を優しく洗いました。 葉を室温で日陰で乾燥させた。 周囲温度および暗所で、乾燥させたドラコセファラムの葉 100 g をメタノールに 72 時間浸漬しました。 溶液を濾過した後、余剰の溶媒をロータリーエバポレーター中40℃で減圧蒸発させた。 回収された残留物は、２．０ｇの安定した重量を有していた。

アルコールベースのハーブ製剤とは、溶媒として何らかの形態のアルコールを使用するものであることは注目に値します。 ハーブチンキ剤とハーブリニメント剤は、2 種類の異なるアルコール (それぞれエチルアルコールとイソプロピルアルコール) が使用されているにもかかわらず、両方ともアルコールベースの製剤とみなされます。 アルコールは物質の分解や細菌の増殖を遅らせるため、アルコール製剤の保存寿命は長く、ハーブ製剤の保存寿命が長くなります38。

私たちは、この研究では、場所を問わず、いかなる植物（栽培または野生）も使用しなかった、または使用する予定がないことを宣言します。 この研究における実験研究と現地調査は、絶滅の危機に瀕している種に関する研究に関する IUCN の政策声明に準拠しています。 本研究における植物の使用は、国際、国家および/または機関のガイドラインに準拠しています。

ハーブのナノ構造を取得するには、次の方法を使用しました。 特定の値の純粋なドラコセファルム抽出物をビーカー内のエタノール 100 mL に溶解して溶液を作成します。 溶液を室温で８００ｒｐｍで３０分間激しく撹拌し、次いで生成物を濾紙（Ｗｈａｔｍａｎ、４０ Ａｓｈｌｅｓｓ、ドイツ）を使用して濾過して、考えられる不純物を除去した。 濾過した溶液を1:10の比率で蒸留水に加え、純粋なハーブ粒子を単離した。 懸濁液を超音波浴に 20 ～ 30 分間入れ、その後、より小さいサイズのナノ構造を生成するために、10 秒間 20 回の超精密超音波処理 (Hielscher、UP100H、ドイツ) も使用しました。 その後、コロイド状態でナノ粒子が取得されました。 このコロイドでは、動的光散乱 (DLS) 技術を使用してナノ粒子が観察されました。

腐食性媒体は、分析グレードの Merck H2SO4 と HCl を再蒸留水でそれぞれ希釈して作成した 0.5 M H2SO4 と 1.0 M HCl でした。 各実験の前に、抽出液と腐食性溶液を混合して試験溶液を新鮮にしました。 再現性を検証するために実験を 2 回実施しました。 抽出物濃度は、かさサイズに基づいて、0.5 M H2SO4 の場合は 50、100、150、200、および 250 ppm、1.0 M HCl の場合は 100、200、300、400、および 500 ppm、および 25、50、75、および 100 ppm でした。ナノサイズ抽出物に基づいて、0.5 M H2SO4 の場合は ppm、1.0 M HCl の場合は 50、75、100、および 125 ppm。

注目すべきことに、五環性トリテルペノイドは、ドラコセファラム抽出物の主要な機能成分の 1 つです。 五環性トリテルペノイドは、水および低濃度エタノールには実質的に不溶ですが、クロロホルム、HCl、および酸性媒体には可溶です39。

植物抽出物のサイズ分布または平均サイズを調査するために、動的光散乱 (DLS) が使用されました。 DLS データは、Nano-ZS90 (Malvern) 装置 (Malvern Instruments、Malvern、英国) を使用して取得されました。 電気化学的インピーダンス分光法や動電位分極などの電気化学的研究は、AutoLab デバイス (302 N ポテンシオスタット、オランダ) を使用して行われました。 走査型電子顕微鏡 (SEM FEI Quanta 200、加速電圧 20.0 kV) および光学顕微鏡 (ライカ ズーム 2000 モデル) を使用して、最適濃度のドラコセファルムを含まない硫酸および塩酸に浸した軟鋼の表面形態を調査しました。抽出する。 軟鋼上の表面種の紫外可視反射スペクトルの測定は、周囲光からの干渉を避けるため、ステンレスタンク (π × 12 × 1.5 cm) 内で紫外可視分光光度計 A SPECORD 210 (Analytik Jena、ドイツ) を使用して実行されました。 。 この分光光度計は、Spectra Manager ソフトウェアで制御されます。 最後の 2 つのテストでは、作用電極を機械的に研磨し、阻害剤の非存在下および存在下で 0.5 M H2SO4 および 1.0 M HCl 溶液に室温で約 24 時間浸漬し、その後取り出して乾燥させました。

Kolmogorov-smearnov 検定を使用して正規分布を調べた後、データに一元配置分散分析および Tukey Post Hoc 検定を適用しました (S = 0.05)。

合成されたナノ粒子は、ガラスバイアル中で 4 °C、室温 (24 °C)、および生理的温度 (37 °C) で 3 週間保存されました。 保存期間後、ナノ粒子サイズの分布を考慮して、時間に対する製剤の変化を検出します。

EIS は、金属/電解質界面で発生する物理プロセスに関する重要な知識を備えた現場での電気化学的変化を監視する重要な方法です40。そのため、インピーダンス図は機構、表面特性、および電極反応速度論に関する情報を提供する可能性があります41。 ほとんどのアプリケーションでは、基本的な実験室のセットアップは、測定用の電気化学セル内に 3 つの電極を使用することで構成されます。作用電極、対電極、参照電極は、指定された体積と濃度の試験溶液に浸漬されます。 したがって、この研究では、Pt 電極、Ag/AgCl 電極、および st-37 試料をそれぞれ対電極、参照電極、および作用電極として含む 3 電極セルを使用しました。 まず、開路電位 (OCP) を 30 分間記録し、次に EIS データを取得しました。 実験は、10 mV の適度な電位の AC 電圧と 100 kHz ～ 100 mHz の範囲の周波数を使用して実行されます。 腐食防止剤の抑制効率 (IEI) は、ワークステーションから収集された電気化学データを利用して次の式を使用して推定されました 42。

ここで、Rct および R'ct は、それぞれ腐食防止剤の存在下および非存在下でのサンプルの分極抵抗です。

動電位分極は、腐食メカニズムの保護、腐食速度、緑色腐食防止剤の有効性を決定するためのもう 1 つの電気化学ベースの方法です。 実験はEISと同じ3電極電気化学セルで行われます。 ターフェル分極曲線をプロットするために、分極スキャン速度を 1 mV/s に設定しました。 これらのグラフを作成するために、電極電位は 25 ± 1 °C で Ecorr に対して - 800 mV から - 100 mV まで自動的に変更されました。 EIS の後、分極曲線を決定するために動電位試験が使用されました。 腐食防止剤の抑制効率 (IEP) は、次の式 43 を使用して計算されます。

ここで、i および i' はそれぞれ阻害剤の非存在下および存在下の溶液の電流密度です。

また、NOVA 1 ～ 10 ソフトウェアを使用すると、適切な等価回路、対応する EIS、および動電位分極パラメータを準備できます。

結果の再現性を確認するために、EIS および動電位分極曲線について各濃度で少なくとも 2 回の実験を実行しました。 標準偏差 (SD) が得られ、SD 値は小さく、電気化学測定の再現性が良好であることが示唆されました。 この研究では、すべての電気化学実験で SD が 0.5 より小さいため、これらのデータは次のセクションでは省略されました。

動的光散乱法は、液体中に分散したナノサイズ粒子の平均粒子径や粒子径分布の測定に用いられます。 タンパク質、酵素、テルペノイド、フラボノイド補因子などの生体分子の抽出は、キャッピングと還元の両方の役割を果たします。 さらにアミノ酸残基（カルボニル基）との強い結合力により凝集挙動を防止し、培地の安定性をもたらします。 ナノ粒子の実際のサイズをより深く理解するために、粒子サイズの計算にナノサイザー技術が使用され、SBL (Statistical Bin Limits) 分析によって示されます。 この提案では、流体力学半径を省略することによって、凝集断層を実際の粒子サイズに換算しました。 図 1 は、NP の SBL ナノサイザーのヒストグラムを報告しており、ナノ構造の粒子サイズの平均直径が約 64.75 nm であることを示しています。 報告された結果は、NP の狭いサイズ分布と均一な分散を実証しました。

生成されたナノ粒子の平均サイズは、ナノサイザー装置 (DLS 技術) によって記録されました。

まず、作用電極を 0.5 M H2SO4 および 1.0 M HCl 溶液に浸漬し、バルクおよびナノメートルサイズに基づいてドラコセファラム抽出物を含まない溶液と含む溶液に 1800 秒間浸漬することにより、開路電位 (OCP) が安定化しました (図 2)。電気化学試験が実施されました。 図 2 は、酸性溶液中に抽出物が存在すると OCP 曲線が大幅に変化することを示しています。

時間の関数としての OCP の変化。st-37 について、0.5 M H2SO4 (a) バルクに基づいて、(b) ナノサイズのドラコセファラム中で記録され、1.0 M HCl (c) バルクに基づいて、(d) ) ナノサイズのドラコセファルム、25 ± 1 °C。

0.5 M H2SO4 および 1.0 M HCl 溶液中の st-37 の腐食挙動は、バルクおよびナノサイズに基づいたさまざまな濃度の抽出物の下で、EIS および PP 法によって測定されました。

EIS は、金属腐食性電解質界面での腐食プロセスを評価するための非破壊的で非常に効果的な方法です。 EIS の目的は、さまざまな濃度のグリーンインヒビターが 0.5 M H2SO4 および 1.0 M HCl 中での軟鋼のインピーダンス挙動にどのような影響を与えるかを確認することです。 図 3 と図 4 は、バルクとナノサイズに応じて植物抽出物の量を変えた場合の、それぞれ 0.5 M H2SO4 溶液と 1.0 M HCl 溶液中の st-37 のナイキスト線図、ボード線図、位相角の変化を示しています。 調べた植物抽出物のナイキスト プロットには、容量性の半円が 1 つだけ見られます。 電荷移動抵抗 (Rct) の存在とイオン二重層容量 (Cdl) の影響が組み合わされて、この現象が説明される可能性があります 44。 曲線の一般的な半円の形状は、抑制剤濃度範囲全体にわたってほぼ一定であり、植物抽出物の添加の結果として腐食メカニズムに変化が生じていないことを示しています45。

0.5 M H2SO4 中のバルクおよびナノサイズに基づいて異なる濃度のドラコセファルムを含む st-37 の (a、b) ナイキスト プロット、(c、d) ボード線図、および位相角プロット。

1.0 M HCl中のバルクおよびナノサイズに基づいて異なる濃度のドラコセファラムを含むst-37の(a、b)ナイキストプロット、(c、d)ボード線図、および位相角プロット。

高周波静電容量回路は、図1および図2に示すように、一般に電荷転送抵抗によって生成されます。 3a、および4a。 阻害剤を追加すると、容量性リングの半径が増加し、電気化学プロセスがある程度阻害されることがわかります。 抽出物を軟鋼に添加すると腐食速度が低下するようです。 表 2 および 3 は、酸性媒体中でさまざまな濃度のドラコセファルム抽出物 (バルクおよびナノサイズ) を含む軟鋼の EIS 特性を示しています。これには、適合度 (カイ二乗)、溶液抵抗 (RS)、二重層静電容量 (Cdl) が含まれます。 )、電荷移動抵抗 (Rct)、および表面被覆率 (θ = IEI/100)。

これらの半円は、阻害剤濃度の増加に伴って IEI% が増加することも示しています。 両方の溶液において、ナノサイズの抽出物は、同じ量のバルク抽出物よりも優れたIEI%を有することが注目される。

また、ドラコセファラムの濃度が増加すると、鋼表面上の抽出物の被覆率が向上し、腐食性媒体のイオン浸透に対する阻害剤のシールド効率が高くなるため、Rct が増加します46。 阻害剤の濃度が 0.5 M H2SO4 の場合は最大 200 ppm、75 ppm、バルクおよびナノサイズの抽出物を含む 1.0 M HCl の場合はそれぞれ最大 400 ppm、および 100 ppm の場合、Rct および IEI% は最高値 (90、92、91、および 88%)。 この上昇は、抑制剤が軟鋼合金の表面に吸着層を構築し、腐食を防止していることを示しています。 ドラコセファラム抽出物の濃度が増加すると、阻害剤が金属表面から脱離するため、Rct は減少し始めます。 抽出物濃度が増加するにつれて、電気二重層キャパシタ Cdl が低下しました。これは、局所電気二重層定数の減少に起因すると考えられます 47。 この場合、抑制剤分子が鋼表面に付着し、鋼表面の界面層に存在していた元の水分子と置き換わりました。 阻害剤分子の誘電率が水分子よりも低く、界面層内で阻害剤分子が緩く組織化されるため、阻害剤濃度が増加するにつれて Cdl は減少しました 48。 抽出物が鋼の表面に腐食を防ぐための抑制剤コーティングを生成する可能性があることが発見され、ドラコセファルム抽出物が軟鋼に対して高い抑制効果を持っていることが示されました。

図２および図３のボード線図に見られるように、抽出物含有量の増加に伴う位相角の増加は、次のとおりである。 3c、d、および 4c、d は腐食の防止をさらにサポートします13。 電極表面の粗さは、これらの図の位相角の値に関連付けられています。 θの値が大きいほど、表面粗さは小さくなります。 抑制剤の濃度が増加すると、表面粗さが減少し、腐食が減少することを意味します。

等価ランドル回路モデル (図 5) を使用して、図 3 と図 4 に示されているすべてのインピーダンス曲線を調べました。 これは、直列ソリューション抵抗 (RS)、並列抵抗 (Rct)、およびコンデンサの組み合わせ (Cdl) で構成されます。

電気的に等価なランドル回路モデル。

図 6 は、さまざまな量の抽出物の非存在下および存在下で 0.5 M H2SO4 および 1.0 M HCl 溶液に浸漬した後の軟鋼のカソードおよびアノード分極曲線を示しています。 腐食電流密度 (icorr)、陰極および陽極のターフェル勾配 (βc、βa)、腐食電位 (Ecorr)、抑制効率 (IEp%)、および表面被覆率 (θ) を含む実験結果さまざまな溶液についての値を表 4 に示します。腐食電流密度は、腐食電位における外挿された陰極および陽極のターフェル線の切片を使用して計算されました。 また、IEp% は式 (1) を使用して計算されました。 (2)。

0.5 M H2SO4 (a) バルクに基づく、(b) ドラコセファルムのナノサイズ、および 1.0 M HCl 中の st-37 の分極曲線 (c) バルクに基づく、(d) ドラコセファルムのナノサイズ、25 ± 1℃。

実験値から、腐食電流密度は、抑制剤濃度の増加に伴い、0.5 M H2SO4 の場合は 200 ppm、75 ppm まで、バルクを含む 1.0 M HCl の場合は 400 ppm、および 100 ppm まで大幅に減少することが観察できます。 、抽出物のナノサイズは、それぞれ腐食プロセスの遅延をサポートします49。 4 つの溶液すべてにおいて抑制剤の存在下で電流密度が低下していることは、抑制剤層の形成により金属表面が不動態化されていることを示唆しています50。 結果は、軟鋼の iccor が 1427 μA/cm から 151 μA/cm、1427 μA/cm から 91 μA/cm に減少し、IE% が 89%、94%、さらに 752 μA/cm に増加したことを示しています。バルクおよびナノサイズの抽出物を含む H2SO4 および HCl 溶液の IE% は、それぞれ 90% および 88% に増加しました。

研究結果は、植物のナノ抽出物が通常の抽出物よりも優れた抑制特性を持っていることを示唆しています。

さらに、ブランク溶液と比較した βc および βa の値の違いは、これらの抑制剤が陽極と陰極の両方の部位に抑制剤分子を吸着することによって腐食プロセスを保護していることを示しています。

阻害剤を添加すると、H2SO4 溶液のターフェルプロットの曲線の陰極部分と陽極部分に明確な変化が見られます。 そのため、混合型阻害剤と呼ばれます。 図6c、d、および表4から、塩酸溶液では、陽極および陰極の曲線の形状、およびターフェルパラメータ（βcおよびβa）は、抽出物を阻害剤として使用した後でも大きく変化しませんでしたが、硫酸溶液βaが変化しました（図6a、b）。これは、抑制剤が陽極および陰極の両方の抑制剤（混合型）として作用し、H2SO4媒体中では主に陽極効果を示すことを意味します。 一方、H2SO4 および HCl 溶液の場合、Ecorr 値の最大シフトはそれぞれプラス側 41 mV、マイナス側 15 mV であり、文献調査によると、腐食電位のシフトが ± 85 mV 未満であれば、ブランク溶液に関して、抑制剤は混合型抑制剤として作用する。 したがって、この阻害剤は混合型阻害剤です51。

上記の分析に基づいて、IEI% および IEP% の値は、酸性媒体中の抽出物のバルクおよびナノサイズに伴い、阻害剤の濃度が上昇するにつれて上昇します。 バルクサイズとナノサイズの最適濃度の抽出物を使用した場合の %IEI と %IEP の最大値間の平均差は、H2SO4 溶液ではそれぞれ 1.0 と 2.0%、HCl 溶液では 1.0 と 0.0% です。

図 7 は、25 ± 1 °C での 0.5 M H2SO4 および 1.0 M HCl 中の st-37 鋼の阻害効率 (IEp および IEI、%) に対する阻害剤濃度 (ppm) の影響を示しています (インピーダンスおよび分極によって測定)。 。 抽出物の濃度が増加すると、抑制効果が増加することが発見されました。 酸性媒体中で抽出物濃度が 0 から 200、75、400、および 100 ppm まで増加するにつれて、阻害効率は大幅に増加します。 阻害剤の濃度が上記値を超えると、阻害効率が若干低下します。 抑制効率のわずかな変化は、合金表面への抑制剤分子の飽和吸着によるものです。 より高い抑制効率は、ドラコセファルム抽出物が両方の酸性媒体に対して適切な腐食抑制剤であることを示しています。

(a) インピーダンス実験と (b) 分極実験の両方における阻害剤の濃度による IE% の変化。

吸着等温線は、金属表面とドラコセファルム抽出物分子の間の現在の相互作用挙動に関する広範な情報を提供するという重要な機能を果たします52。

この研究では、実験結果に合わせてさまざまな吸着等温線モデルが利用されました。 ラングミュア等温線は実験結果とよく一致しています。 ラングミュア等温線モデルの一般的な形式を以下の方程式 53、54、55、56、57 に示します。

ここで、\(\theta\)、Kads、C はそれぞれ金属表面被覆率、吸着・脱着プロセスの平衡定数、および抑制剤の濃度です。 ご覧のとおり、(C/θ) と C の間でグラフを描くと、図 8 に示すように、すべてのサンプルに対して直線 (R2 > 0.9) が形成され、傾き (傾き) がほぼゼロになります。ユニットとカズと等しいインターセプト。 すべての線形相関係数 (R) が 1 にほぼ等しいという事実は、軟鋼表面への植物抽出物の吸着がラングミュア吸着等温線に従うことを示しています。 ラングミュア等温線は、阻害剤分子の単層吸着、または阻害剤分子が金属表面上の 1 つの活性部位を占めることを意味します 58。 さらに、ラングミュア吸着等温線は、金属表面に吸着された極性原子または基を有する植物抽出物中の有機成分が、相互引力または反発を介して相互作用する可能性があることを明らかにした59。

25 ± 1 °C、(a) 0.5 M H2SO4、および (b) 1.0 M HCl 溶液における st-37 のターフェル分極データによって決定された阻害剤のラングミュア吸着等温線。

計算された吸着係数 Kads は、HCl よりも H2SO4 の方が大きく、鋼表面の活性部位への阻害剤分子の吸着は HCl 溶液よりも H2SO4 の方が容易であることを示しています60。 両方の溶液におけるナノ抽出物によって形成される吸着層の強度と安定性は、他の状況と比較して高い Kads 値からも評価できます。

標準吸着自由エネルギー (\({\Delta G}_{ads}^{o}\)) も Kads 値を使用して計算されます。 腐食防止の観点からは、物理吸着と化学吸着が頻繁に研究される 2 つの吸着メカニズムです61。 物理吸着の場合、標準吸着自由エネルギーの値は - 20 kJ/mol までですが、- 40 kJ/mol 未満の値は化学吸着と相関します 3,53。

吸着プロセスの \({\Delta G}_{ads}^{o}\) は Kads とリンクされており、以下の式 62 を使用して決定されます。

ここで、R と T はそれぞれ普遍気体定数と熱力学温度で、106 は水の ppm 濃度 (mg/L) を指します。

バルクおよびナノサイズの抽出物を含む H2SO4 溶液の場合、\({\Delta G}_{ads}^{o}\) の計算値は、それぞれ 28.54 および - 31.71 kJ/mol です。 バルクおよびナノサイズの抽出物を含む HCl 溶液の場合、\({\Delta G}_{ads}^{o}\) の計算値は、それぞれ 22.83 および - 29.70 kJ/mol です。 \({\Delta G}_{ads}^{o}\) の値が得られた結果、ドラコセファルムの吸着は化学吸着や物理吸着のみではなく、包括的な吸着 (化学吸着と物理吸着の両方) が含まれると結論付けることができます。 )、および \({\Delta G}_{ads}^{o}\) の負の符号は、金属表面への阻害剤分子の吸着が自発的であることを示しています3。 表 5 に、Kads と \({\Delta G}_{ ads}^{o}\) を含む結果を示します。

本研究と、酸性媒体中で腐食防止剤として植物抽出物を使用した同様の研究との比較を表 6 に示します。バルクのドラコセファラム抽出物、特にナノメートルサイズのドラコセファルム抽出物は、耐食性を高めるための適切な候補であると結論付けることができます。軟鋼合金の 0.5 M H2SO4 および 1.0 M HCl 溶液。

調査された化合物の炭素鋼の腐食を防止する能力は、主に金属表面上での物理的または化学的吸着によるもので、そこで鋼表面上の H2O 分子と置き換わって緻密なバリアコーティングを形成します71。 物理的吸着が起こると、帯電した阻害剤分子と帯電した金属表面との間に静電接触が発生します（図9a）。 化学吸着中、多重結合の π 電子上の対電子、およびヘテロ原子は鉄の空いた d 軌道と相互作用します (図 9b)13。 この研究では、HCl 溶液中の \({\Delta G}_{ads}^{o}\) の値は − 22.83 および 29.70 kJ mol−1 であり、調べた化合物分子が混合物によって吸着されていることを示しています。化学的および物理的吸着の影響を受けます。 酸性溶液中では鋼表面が正に帯電し、正に帯電した鋼表面に Cl- イオンが吸着し、その後プロトン化した阻害剤分子が静電引力（物理吸着）により吸着することが実験的に知られています。 しかし同時に、鉄原子の d 軌道は π 電子上の孤立電子対を取得し、抽出構造内にヘテロ原子を取得します (化学吸着)。 H2SO4 溶液では、\({\Delta G}_{ads}^{o}\) の値は -28.54 および 31.71 kJ mol−1 ですが、\( の表面の電子電荷密度が低いため) {\mathrm{SO}}_{4}^{2-}\) イオンを含むと、検査対象の化合物分子は化学吸着によってさらに吸着されます。

金属表面への腐食抑制吸着のメカニズム：（a）物理吸着、（b）化学吸着。

この表面分析により、0.5 M H2SO4 および 1.0 M HCl の非存在下および最良の抑制剤濃度の存在下での浸漬前後の金属試験片の反射率が得られます。 図10に示す結果は、抽出物の非存在下で酸性媒体に浸漬した後、st-37試験片の反射率が減少したことを示しています。 一方、試験溶液に腐食防止剤を添加すると、酸性溶液に浸漬する前の試験片の反射率に近づくまで反射率値が増加します。

腐食防止剤としての最適濃度のドラコセファラム抽出物の非存在下および存在下における、0.5 M H2SO4 および 1.0 M HCl 溶液中の st-37 試験片の UV-Vis スペクトル。

図１〜図４において、 図 11、12、光学顕微鏡、および走査型電子顕微鏡写真を使用して、抽出物を最適濃度で使用した場合と使用した場合の、0.5 M H2SO4 および 1.0 M HCl に 24 時間浸漬した後の軟鋼の表面形態を理解しました。 ブランク溶液の場合、図２および図３は、 図 11(a、b) および 12(a、b) では、深刻な損傷、明らかな穴、および亀裂を伴う非常に粗い試験片表面が明らかになります。 しかし、酸性媒体に腐食防止剤を添加した後、腐食は目に見えて減少し、サンプルの表面は適度に滑らかになりました（図11（c〜f）および12（c〜f））。腐食防止効果が示されました。図 11(e、f) および 12(e、f) は、ナノサイズに応じた最適な抑制剤濃度の存在下で、合金の表面腐食が大幅に減少したことを示しています。ドラコセファルム抽出物 (ナノ) 分子は、バルク サイズよりも金属表面をよりよく覆っています。両方の溶液に関連する画像を比較すると、H2SO4 中の抽出物が腐食防止剤として HCl 溶液よりも優れた効果を発揮していることがわかります。

バルクサイズで 200 ppm のドラコセファラム抽出物が存在しない (a、b)、(c、d)、存在する (e、f)、および光学顕微鏡および走査型電子顕微鏡をそれぞれ使用した、ナノサイズのドラコセファラム抽出物 75 ppm。

バルクサイズで 400 ppm のドラコセファラム抽出物が存在しない (a、b)、(c、d)、存在する (e、f)、および光学顕微鏡および走査型電子顕微鏡をそれぞれ使用した、ナノサイズのドラコセファラム抽出物 100 ppm。

0.5 M H2SO4 および 1.0 M HCl 溶液中の軟鋼の腐食防止剤としての、バルクおよびナノメートル サイズに基づくドラコセファラム抽出物の効果を調査しました。

EIS および PP 曲線から得られたデータは、特別な用量までは抽出物濃度の増加に伴って阻害効率が増大することを示しています。

分極法によると、HCl 溶液では、最高 IE% はナノ抽出物の最適用量 (100 ppm) で 88% ですが、バルク抽出物の最高用量 (400 ppm) では 90% になります。 H2SO4 溶液では、最高 IE% はバルク抽出物の最適用量 (200 ppm) で 89% ですが、腐食防止剤はナノ抽出物の最小濃度 (75 ppm) で最高の阻害効率 (94%) を示しました。 。 PP によって計算された IE% の値は、EIS 曲線法から得られた値と同じ傾向を示すことに注目する価値があります。

両方の酸性環境において、PP 測定により、H2SO4 媒体中での主な陽極作用により、水素発生と金属溶解の両方に影響を与える、混合型阻害による化学的腐食の減少を調べたことが明らかになりました。

EIS によると、この化合物は金属と溶液の接触面での吸着により腐食を軽減しました。

\({\Delta G}_{ads}^{o}\) は、ドラコセファルムの吸着が化学吸着や物理吸着だけでなく、包括的な吸着も含むことを示唆しました。 つまり、調査対象の化合物は、ラングミュア等温線に従いながら、st-37 表面に化学吸着と物理吸着の両方を行ったということになります。 さらに、\({\Delta \mathrm{G}}_{\mathrm{ads}}^{\mathrm{o}}\) の負の値は、阻害剤分子が金属表面に自発的に吸着することを示しています。

腐食試験を確認するために、光学顕微鏡および SEM 顕微鏡が使用されました。 したがって、両方の酸溶液中の最適濃度のドラコセファラム抽出物により、均一で損傷の少ない表面が見出されました。 腐食抑制効果が発揮され、保護抑制皮膜が形成されました。

最後に、他の研究者の結果と比較すると、ドラコセファルム抽出物は最適濃度が最も低く、効率も適切であると結論付けることができます。 したがって、ナノメートルサイズに基づいたドラコセファラム抽出物を使用することで、阻害剤の最適濃度を大幅に下げ、耐食性と効率を向上させることができました。 これは、酸性媒体中での軟鋼の腐食を軽減する、安価で環境に優しい効率的な方法です。 したがって、ドラコセファラム抽出物は、0.5 M H2SO4 および 1.0 M HCl における軟鋼合金の耐食性を高めるための適切な候補となり得ます。

現在の研究中に使用および/または分析されたデータセットは、合理的な要求に応じて責任著者から入手できます。

Popola、LT 腐食防止剤としての医薬品、植物抽出物、イオン液体の進歩。 ヘリヨン 5、e01143 (2019)。

記事 Google Scholar

ンドゥマ、RC 他。 金属保護技術と金属の腐食防止剤としての薬剤の応用のレビュー。 IOP 会議サー。 メーター。 科学。 工学 1107、012023 (2021)。

記事 CAS Google Scholar

ゴルシャニ、Z.ら。 酸性媒体における軟鋼の腐食に対する環境に優しい抑制剤としてのタイム抽出物の効果。 メーター。 コロス。 73、460–469 (2022)。

記事 CAS Google Scholar

Oyekunle, DT、Agboola, O. & Ayeni, AO 軟鋼の証拠構築としての腐食防止剤: レビュー。 Ｊ．Ｐｈｙｓ． 会議サー。 1378、032046 (2019)。

記事 CAS Google Scholar

Scattergood、GL 原油精製所用の腐食防止剤。 ASMハンドブ。 13、485–486 (1987)。

Google スカラー

Abdel-Gaber、AM、Abdel-Rahman、HH、Ahmed、AM、Fathalla、MH アルコール - 水溶媒中での亜鉛の腐食挙動。 アンチコロス。 メソッドメーター。 https://doi.org/10.1108/00035590610678910 (2006)。

記事 Google Scholar

Arthur, DE、Jonathan, A.、Ameh, PO、Anya, C. 金属および合金の腐食防止剤として使用されるポリマー材料の評価に関するレビュー。 内部。 Ｊ．Ｉｎｄ．Ｃｈｅｍ． 4、1–9 (2013)。

記事 Google Scholar

サイニ、N.ら。 硫酸溶液中での軟鋼の腐食抑制を改善するため、ウリスパス薬剤の投与量を最小限に抑えました。 Ｊ．Ｍｏｌ． リク。 269、371–380 (2018)。

記事 CAS Google Scholar

Chidiebere, MA、Oguzie, EE、Liu, L.、Li, Y. & Wang, F. 酸性環境における Q235 軟鋼の腐食防止剤としてのアスコルビン酸。 J.Ind.Eng. 化学。 26、182–192 (2015)。

記事 CAS Google Scholar

Cowan, RL および Tedmon, CS 鉄-ニッケル-クロム合金の粒界腐食。 『腐食科学と技術の進歩』293–400 (Springer、1973)。

Google Scholar の章

Umoren, SA、Li, Y. & Wang, FH 腐食に対するアルミニウム微細構造の影響と酸性媒体中での腐食防止剤の性能。 J. メーター。 環境。 科学。 1、189–196 (2010)。

CAS Google スカラー

Umoren, SA、Ebenso, EE、Okafor, PC & Ogbobe, O. 腐食防止剤としての水溶性ポリマー。 顔料樹脂。 テクノロジー。 https://doi.org/10.1108/03699420610711353 (2006)。

記事 Google Scholar

Fouda、AS、El-Desoky、HS、Abdel-Galeil、MA、Mansour、D. ニクロサミドおよびジクロルフェナミド: 1M HCl 溶液中の炭素鋼用の新しくて効果的な腐食防止剤。 SN Appl. 科学。 3、1–20 (2021)。

記事 Google Scholar

Hosseini、SMA、Amiri、M.、および Momeni、A. H2SO4 溶液中でのオーステナイト系クロムニッケル鋼の腐食に対する L-OH の抑制効果。 サーフィン。 レット牧師。 15、435–442 (2008)。

記事 ADS CAS Google Scholar

Rani、BE & Basu、BBJ 金属および合金の腐食防止用グリーン抑制剤: 概要。 内部。 J.コロス。 2012、1–15 (2012)。

記事 Google Scholar

Amiri、M. & Mahmoudi-Moghaddam、H. ZnO/ZnCo2O4 のグリーン合成とビスフェノール A の電気化学的測定へのその応用。Microchem. J. 160、105663–105670 (2021)。

記事 CAS Google Scholar

Darling, D. & Rakshpal, R. グリーンケミストリーを腐食防止剤とスケール防止剤に適用。 Corrosion 98 (OnePetro、1998) において。

Radojčić, I.、Berković, K.、Kovač, S. & Vorkapić-Furač, J. スズ腐食防止剤としての天然蜂蜜と黒大根ジュース。 コロス。 科学。 50、1498–1504 (2008)。

記事 Google Scholar

Bereket, G. & Yurt, A. アルミニウム合金 7075 の孔食に対するアミノ酸とヒドロキシカルボン酸の抑制効果。Corros。 科学。 43、1179–1195 (2001)。

記事 CAS Google Scholar

Sanyal、B. さまざまな環境における腐食防止剤としての有機化合物: レビュー。 プログレ。 組織 Coatings 9、165–236 (1981)。

記事 CAS Google Scholar

Pal, A.、Dey, S. & Sukul, D. 塩酸媒体中での軟鋼上のゼラチンの吸着および腐食抑制特性に対する温度の影響。 解像度化学。 仲介しました。 42、4531–4549 (2016)。

記事 CAS Google Scholar

Alaneme, KK & Olusegun, SJ H2SO4 溶液に浸漬した中炭素低合金鋼上のヒマワリ (Tithonia diversifolia) のリグニン抽出物の腐食抑制性能。 レオナルド J. Sci. 20、59–70 (2012)。

Google スカラー

Finšgar, M. & Jackson, J. 石油およびガス産業向けの酸性媒体中の鋼鉄用腐食防止剤の適用: 総説。 コロス。 科学。 86、17–41 (2014)。

記事 Google Scholar

Amiri, M.、Salavati-Niasari, M.、Akbari, A. & Razavi, R. ゾルゲル自己燃焼合成と、シリカ マトリックス中に分散された新しい防食性コバルト フェライト ナノ粒子の特性評価。 J. メーター。 科学。 メーター。 電子。 28、10495–10508 (2017)。

記事 CAS Google Scholar

Gunasekaran, G. & Chauhan, LR リン酸媒体中で軟鋼の腐食を抑制するための環境に優しい抑制剤。 エレクトロキム。 Acta 49、4387–439​​5 (2004)。

記事 CAS Google Scholar

Khedr、MGA & Lashien、AMS 水溶液中のアルミニウムの腐食と腐食抑制における金属カチオンの役割。 コロス。 科学。 33、137–151 (1992)。

記事 CAS Google Scholar

Verma、SA & Mehta、GN 軟鋼の酸腐食に対するアラビカアカシアの酸抽出物の効果。 ブル。 電気化学。 15、67–70 (1999)。

CAS Google スカラー

Lebrini, M.、Robert, F. & Roos, C. 通常の塩酸媒体中での C38 鋼の腐食に対する Annona squamosa 植物からのアルカロイド抽出物の阻害効果。 内部。 Ｊ．Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍ． 科学。 5、1698–1712 (2010)。

CAS Google スカラー

Kliškić, M.、Radošević, J.、Gudić, S. & Katalinić, V. 塩化物溶液中での Al-Mg 合金腐食の抑制剤としての Rosmarinus officinalis L. の水性抽出物。 Ｊ．Ａｐｐｌ． 電気化学。 30、823–830 (2000)。

記事 Google Scholar

Dehghani, A.、Bahlakeh, G.、Ramezanzadeh, B. & Ramezanzadeh, M. アロイシア・シトロドーラの葉が、酸性溶液中の軟鋼に対する腐食遅延効果を抽出: 分子/原子スケールと電気化学的探査。 Ｊ．Ｍｏｌ． リク。 310、113221 (2020)。

記事 CAS Google Scholar

El-Etre、AY、Abdallah、M. & El-Tantawy、ZE ローソニア抽出物を使用した一部の金属の腐食抑制。 コロス。 科学。 47、385–395 (2005)。

記事 CAS Google Scholar

Sonboli, A. RAPD データに基づくイラン産ドラコセファルム (シソ科) 種の分子特性評価。 アクタバイオル。 セゲド。 55、227–230 (2011)。

Google スカラー

Lazarević, P.、Lazarević, M.、Krivošej, Z.、Stevanović, V. バルカン半島における Dracocephalum ruyschiana (シソ科) の分布について。 フィトール。 バルク。 15、175–179 (2009)。

Google スカラー

タラリ、M.ら。 ドラコセファルム：肝がん細胞のミトコンドリアに作用する新規抗がん植物。 バイオメッド。 解像度内部。 2014、1–10 (2014)。

記事 Google Scholar

Kamili, M.、Khosroyar, S. & Mohammadi, A. 食品病原微生物に対するドラコセファラム・コッチイからのさまざまな抽出物の抗菌活性。 内部。 J. PharmTech Res. 8、158–163 (2015)。

CAS Google スカラー

Mashak, B.、Hoseinzadeh, M.、Ehsanpour, A.、Ghanbaran, AR & Vakili, M. 転移性胃食道腺癌患者における Spinal-Z の治療反応と副作用の評価: 二重盲検ランダム化対照試験。 ジュンディシャープール J. 慢性障害。 Care 6、57870 (2017)。

記事 Google Scholar

アイチモヴィッチ、M. 他ドラコセファラム・モルダヴィカ L. エッセンシャルオイルと加水物の化学組成、抗酸化作用、抗菌活性。 植物 11、941 (2022)。

記事 Google Scholar

Green, J. The Herbal Medicine-Maker's Handbook: A Home Manual (Crossing Press、2011)。

Google スカラー

Numonov, S. et al. ウルソール酸を豊富に含むドラコセファラム・ヘテロフィラム・ベンスの抽出物。 強力な抗糖尿病活性と細胞毒性活性を持っています。 応用科学。 10、6505 (2020)。

記事 CAS Google Scholar

Mourya, P.、Banerjee, S. & Singh, MM 緑色抑制剤としてのマンジュギク エレクター (マリーゴールドの花) 抽出物による酸性溶液中での軟鋼の腐食抑制。 コロス。 科学。 85、352–363 (2014)。

記事 CAS Google Scholar

Lorenz, WJ & Mansfeld, F. 電気化学的な DC および AC 法による腐食速度の測定。 コロス。 科学。 21、647–672 (1981)。

記事 CAS Google Scholar

Cotting、F.、Aoki、IV オクチルシラノールおよび Ce (III) イオン - 塩化物中性溶液中の炭素鋼の代替腐食防止剤。 J. メーター。 解像度テクノロジー。 9、8723–8734 (2020)。

記事 CAS Google Scholar

Du, P.、Deng, S. & Li, X. Cl2HCCOOH 溶液中の冷間圧延鋼の腐食に対する新規抑制剤としてのミカニア ミカンサ抽出物。 J. メーター。 解像度テクノロジー。 https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2022.06.026 (2022)。

記事 Google Scholar

Omran, MA、Fawzy, M.、Mahmoud, AED & Abdullatef, OA 要因実験計画を使用した、酸性媒体中のホテイアオイおよび一般的なヨシ抽出物による軟鋼腐食抑制の最適化。 グリーンケム。 レット。 改訂 15、216–232 (2022)。

記事 CAS Google Scholar

Labjar, N. et al. 炭素鋼の腐食抑制とアミノトリス-(メチレンホスホン酸)の抗菌特性。 メーター。 化学。 物理学。 119、330–336 (2010)。

記事 CAS Google Scholar

Obot, IB & Madhankumar, A. 3-アミノ-2-メチルベンジルアルコールによる 1 M HCl 中での軟鋼腐食の抑制に対するヨウ化物イオン添加の相乗効果。 メーター。 化学。 物理学。 177、266–275 (2016)。

記事 CAS Google Scholar

Aljourani, J.、Raeissi, K. & Golozar, MA 1M HCl 溶液中の軟鋼用の腐食防止剤としてのベンズイミダゾールとその誘導体。 コロス。 科学。 51、1836–1843 (2009)。

記事 CAS Google Scholar

Yan, R.、He, W.、Zhai, T. & Ma, H. 機能性最下層として自己組織化ポリアクリル酸を使用し、鉄基板上に構築された防食有機無機ハイブリッド膜。 エレクトロキム。 Acta 295、942–955 (2019)。

記事 CAS Google Scholar

NB Iroha & Nnanna、LA 酸性溶液中でのパイプライン鋼表面におけるセフェピムの防食挙動の電気化学的および吸着研究。 J. メーター。 環境。 Sci 10、898–908 (2019)。

CAS Google スカラー

Vishwanatham, S. & Haldar, N. フェノール誘導体による塩酸中での N80 鋼の腐食抑制。 コロス。 科学。 50、2999–30004 (2007)。

記事 Google Scholar

Raviprabha, K. & Bhat, RS 5-(3-ピリジル)-4H-1, 2, 4-トリアゾール-3-チオールは、01 M 塩酸溶液中の AA6061 アルミニウム合金の潜在的な腐食防止剤として使用されます。 サーフィン。 工学応用電気化学。 55、723–733 (2019)。

記事 Google Scholar

Herrag, L. et al. いくつかの新しく合成されたジアミン誘導体による塩酸溶液中での軟鋼腐食の吸着特性と抑制: 実験的および理論的研究。 コロス。 科学。 52、3042–3051 (2010)。

記事 CAS Google Scholar

Golshani, Z.、Hosseini, SMA、Shahidizandi, M. & Bahrami, MJ メトクロプラミド錠剤により、硫酸および塩酸溶液中での軟鋼の耐食性が向上します。 メーター。 コロス。 70、1862–1871 (2019)。

記事 CAS Google Scholar

Aslam, R.、Mobin, M.、Shoeb, M. & Aslam, J. 塩酸溶液中での軟鋼用の環境に優しい高温腐食防止剤としての新規 ZrO2-グリシン ナノ複合材料。 科学。 議員第 12 号、1–19 (2022)。

記事 Google Scholar

Deyab, MA、Mohsen, Q. & Guo, L. 2 M HCl 電解液中での鋼腐食の強力な抑制剤としてのスギナ抽出物の理論、化学、および電気化学的研究。 科学。 議員第 12 号、1–14 (2022)。

記事 Google Scholar

Al-Moubaraki、AH および Al-Malwi、SD H2SO4 酸溶液中での軟鋼腐食に対する持続可能なグリーン抑制剤としての水性ブラック マスタード シード抽出物の実験的および理論的評価。 Ｊ．接着剤。 科学。 テクノロジー。 36、2612–2643 (2022)。

記事 CAS Google Scholar

ムナワロー、HSH et al. 酸性環境における T22 炭素鋼の持続可能な腐食防止剤としてバイオマス廃棄物から抽出されたプロトポルフィリン。 サステナビリティ 14、3622 (2022)。

記事 CAS Google Scholar

Chaudhary, S. & Tak, RK ハマビシ抽出物: H2SO4 媒体中の軟鋼用の環境に優しい腐食防止剤。 アジアン J. Chem. 29、1859–1865 (2017)。

記事 CAS Google Scholar

Chaudhary, S. & Tak, RK 塩酸環境におけるアルミニウム上のハマビシ植物抽出物の自然な腐食抑制と吸着特性。 バイオインターフェース研究応用 Chem 12、2603–2617 (2022)。

CAS Google スカラー

Srivastava, M.、Tiwari, P.、Srivastava, SK、Prakash, R. & Ji, G. 1 M HCl および 05 M H2SO4 溶液中での軟鋼腐食防止剤としてのイルベサルタン薬物分子の電気化学的研究。 Ｊ．Ｍｏｌ． リク。 236、184–197 (2017)。

記事 CAS Google Scholar

ライ、C.ら。 S-アリル-O,O'-ジアルキルジチオリン酸塩による塩酸溶液中での軟鋼の吸着と腐食抑制。 結果 7、3434–3443 (2017)。

記事 ADS Google Scholar

Mohammadinejad, F.、Hosseini, SMA、Zandi, MS、Bahrami, MJ & Golshani, Z. メトプロロール: 塩酸および硫酸溶液中の軟鋼用の新しくて効率的な腐食防止剤。 アクタ・チム。 スロフ。 67、710–719 (2020)。

記事 CAS Google Scholar

ベリスソウル、A.ら。 1 M HCl 中での軟鋼用 Origanum Compactum 抽出物の腐食抑制性能の評価: 重量損失、電気化学、SEM/EDX、XPS、DFT、および分子動力学シミュレーション。 工業用作物生産品 187、115310 (2022)。

記事 CAS Google Scholar

ザヘル、A.ら。 HCl 溶液中の炭素鋼の緑色腐食防止剤としての Ammi visnaga L. 抽出物の計算と電気化学を組み合わせた調査。 アラブ。 Ｊ．Ｃｈｅｍ． 15、103573 (2022)。

記事 CAS Google Scholar

シャモラディ、AR 他。 軟鋼の酸性溶液攻撃に対するマルメロ種子抽出物の腐食抑制性能に関する分子 MD/原子 DFT の理論的および実験的研究。 Ｊ．Ｍｏｌ． リク。 346、117921 (2022)。

記事 CAS Google Scholar

クアッシュ、A.ら。 1 M HCl中での炭素鋼用の環境に優しい新しい腐食防止剤としてのInula viscosa抽出物の実験的および理論的研究。 Ｊ．接着剤。 科学。 テクノロジー。 36、988–1016 (2022)。

記事 CAS Google Scholar

Shahini, MH、Ramezanzadeh, M.、Bahlakeh, G. & Ramezanzadeh, B. HCl 溶液中での軟鋼腐食に対するミッシュ ガッシュ (MG) 葉抽出物の優れた抑制作用: 理論的および電気化学的研究。 Ｊ．Ｍｏｌ． リク。 332、115876 (2021)。

記事 CAS Google Scholar

Meng, S. et al. HCl 溶液中のサトウキビ紫外皮抽出物による炭素鋼の効率的な腐食抑制: 実験およびインシリコの洞察によるメカニズム分析。 RSC アドバンス 11、31693–31711 (2021)。

記事 ADS CAS Google Scholar

Rathod, MR、Minagalavar, RL & Rajappa, SK 0.5 M H2SO4 媒体中での軟鋼腐食に対する環境的に持続可能な抑制剤としての Artabotrysodoratissimus 抽出物の効果。 Ｊ．インディアン・ケミストリー（Ｊ．Ｉｎｄｉａｎ Ｃｈｅｍ．） 社会 99、100445 (2022)。

記事 CAS Google Scholar

Prasad, D.、Dagdag, O.、Safi, Z.、Wazzan, N. & Guo, L. 桂皮タマラの葉から低炭素鋼用の高効率の腐食生物抑制剤を抽出: 計算と実験による研究を適用。 Ｊ．Ｍｏｌ． リク。 347、118218 (2022)。

記事 CAS Google Scholar

Fouda, AS、Abd El-Maksoud, SA、El-Hossiany, A. & Ibrahim, A. 新規ヒドラジン誘導体を腐食防止剤として使用した、酸性媒体中でのステンレス鋼 201 の腐食保護。 内部。 Ｊ．Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍ． Sci 14、2187–2207 (2019)。

記事 CAS Google Scholar

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著者らは、ケルマーンのシャヒード・バホナール大学の創設者であるアリレザ・アフザリプール氏とその妻ファヘレ・サバ夫人の、将来の世代の育成における先見の明と寛大さに心からの感謝の意を表したいと思います。 さらに、著者らは、この研究を支援してくれたイラン ハイテク研究所ネットワーク [認可番号: 29473] に感謝します。

化学科、シャヒード・バホナー大学ケルマーン、私書箱 76169-14111、ケルマーン、イラン

ザーラ・ゴルシャニ、ファエゼ・アルジュマンド、セイエド・モハマド・アリ・ホセイニ、S・ジャミラディン・ファテミ

ケルマン医科大学、神経薬理学研究所、神経科学研究センター、ケルマーン、イラン

マナズ・アミリ

ケルマーン医科大学連合医学部学生研究委員会（イラン、ケルマーン）

マナズ・アミリ

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著者全員が実験を考案し、設計しました。 ZG は、MA 博士と SMAH 博士の支援を受けて、主要な原稿テキストを書き、実験を実行し、装置を製作し、データと結果を分析しました FA と SJF によって調製されたバルク抽出物、およびナノメートルサイズの抽出物MA博士が作成した

マフナズ・アミリまたはセイエド・モハマド・アリ・ホセイニへの通信。

著者らは競合する利害関係を宣言していません。

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転載と許可

ゴルシャニ、Z.、アルジュマンド、F.、アミリ、M. 他。 さまざまな腐食媒体における軟鋼の緑色腐食防止剤としての、バルクおよびナノメートルサイズに基づくドラコセファラム抽出物の研究。 Sci Rep 13、913 (2023)。 https://doi.org/10.1038/s41598-023-27891-y

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受信日: 2022 年 7 月 20 日

受理日: 2023 年 1 月 10 日

公開日: 2023 年 1 月 17 日

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-023-27891-y

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