【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于金屬材料緩蝕劑，具體涉及基于金屬有機骨架的緩蝕劑及其制備方法和應用。
技術介紹
1、在金屬材料的應用過程中，腐蝕問題一直是影響材料性能和使用壽命的關鍵因素之一。特別是銅及其合金，由于其在各種環境下的廣泛應用，如電氣、建筑、海洋工程等領域，其腐蝕防護顯得尤為重要。
2、金屬-有機骨架(mofs)作為一類新興的晶態多孔材料，因其獨特的結構與性能而備受矚目。mofs由金屬離子簇或金屬氧化物簇與有機連接劑通過配位鍵相互連接，形成了高度有序且規則的多孔網絡結構。mofs的結構穩定性強，且大多具有強疏水性，這使得它們成為制備高效緩蝕劑的理想候選材料。
3、在現有技術中，如公布號cn?110129803?a公開了基于金屬有機框架材料mofs的銅緩蝕劑及其制備方法，其技術方案為：采用氨基苯并咪唑/zn2+mofs作為構成銅緩蝕劑的關鍵主體材料，利用氨基苯并咪唑/zn2+mofs吸附基團的強疏水性、以及結構穩定的特點，能對銅單質或銅合金材料起到良好的緩蝕作用。然而，氨基苯并咪唑/zn2+mofs結構較為簡單，缺乏復雜的多環或多金屬節點的連接，其在高溫、強酸堿等惡劣環境下的穩定性可能較差，這導致緩蝕劑在使用過程中容易降解，失去保護效果。
技術實現思路
1、專利技術目的：為了解決上述問題，本專利技術提供了基于金屬有機骨架的緩蝕劑及其制備方法和應用。
2、技術方案：基于金屬有機骨架的緩蝕劑，包括：
3、咪唑衍生物/zn2+mofs，50～60重
4、小分子醇，40～60重量份；
5、強極性有機溶劑，20～45重量份；
6、所述咪唑衍生物/zn2+mofs的結構式如下：
7、
8、式中，r為烷基。
9、在進一步的實施例中，所述烷基為乙基、丁基、或十一烷基。
10、在另一個技術方案中，提供了一種基于金屬有機骨架的緩蝕劑的制備方法，用于制備如上述的基于金屬有機骨架的緩蝕劑，所述制備方法包括以下步驟：
11、步驟一、將鋅化物和咪唑衍生物按照預定比例溶于有機溶劑中，得到混合物；其中，預定比例為：鋅化物中的鋅離子與咪唑衍生物兩者的摩爾比為1:1～4；
12、步驟二、將所述混合物進行超聲震蕩后，對所述混合物進行加熱反應；其中，加熱條件為：首先在60～80℃下保溫反應30分鐘～3小時；然后繼續升溫，在100～150℃下保溫反應12～48小時；
13、步驟三、加熱反應完畢后，冷卻至室溫，得到固體產物；對所述固體產物依次進行洗滌、離心、干燥，得到咪唑衍生物/zn2+mofs；
14、步驟四、將所述咪唑衍生物/zn2+mofs、小分子醇、強極性有機溶劑攪拌混合，即得到緩蝕劑。
15、在進一步的實施例中，所述步驟一中的鋅化物為硫酸鋅、碳酸鋅、硝酸鋅、或四水合硝酸鋅中的一種。
16、在進一步的實施例中，所述步驟一中的有機溶劑為n-n二甲基甲酰胺、甲酰胺、或n-n二甲基乙酰胺中的一種。
17、在進一步的實施例中，所述步驟一中的有機溶劑所用溶劑的量為500～1200ml。
18、在進一步的實施例中，所述步驟四中的小分子醇為甲醇、乙醇、或異丙醇中的一種。
19、在進一步的實施例中，所述步驟四中的強極性有機溶劑為n，n-二甲基甲酰胺、甲酰胺、或二甲基亞砜中的一種。
20、在另外一個技術方案中，提供了根據如上述的基于金屬有機骨架的緩蝕劑在銅緩蝕劑中的應用，其特征在于，所述銅包括銅單質、銅合金材料。
21、本專利技術在制備咪唑衍生物/zn2+mofs時，采用溶劑熱反應；在加熱過程中，加熱溫度的上升要穩定均勻；而且加熱要分為兩個階段，控制每個階段的溫度及時間，使mofs能夠順利合成出來，其中第一個階段在60～80℃保溫反應0.5～3小時能夠使得兩個反應物原料充分反應，第二個階段繼續升溫到100～150℃保溫反應12～48小時，為mofs生長提供溫度條件，這樣整體給反應提供一個合適的溫度條件利于mofs生長。
22、本專利技術中咪唑衍生物/zn2+mofs、小分子醇及強極性有機溶劑三者的質量比設為(50～60)：(40～60)：(20～45)；上述質量比使得在緩蝕劑體系中咪唑衍生物/zn2+mofs全部溶解，而且緩蝕效果達到最佳。本專利技術中小分子醇用于促進含有咪唑衍生物/zn2+mofs的流動性；強極性有機溶劑有良好的溶解性，能夠溶解合成的mofs固體；咪唑衍生物/zn2+mofs、小分子醇及強極性有機溶劑協同配合作用，使得相應的緩蝕劑整體能夠有效發揮對銅單質或銅合金材料的緩蝕作用。
23、有益效果：
24、(1)本專利技術開發了基于不同有機配體的mofs基功能材料，通過mofs中的咪唑環和金屬離子協同作用抑制中性介質中金屬銅的腐蝕；mofs類緩蝕劑具有顯著的緩蝕效果。
25、(2)本專利技術的銅緩蝕劑以咪唑衍生物/zn2+mofs為主要成分，能夠有效抑制對銅的腐蝕；而且該緩蝕劑用量極低(可低至30mg/l以下)，且緩蝕效果顯著，同時具有綠色環保的特點。
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1.基于金屬有機骨架的緩蝕劑，其特征在于，包括：
2.如權利要求1所述的基于金屬有機骨架的緩蝕劑，其特征在于，所述烷基為乙基、丁基、或十一烷基。
3.一種基于金屬有機骨架的緩蝕劑的制備方法，用于制備如權利要求1或2所述的基于金屬有機骨架的緩蝕劑，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟：
4.如權利要求3所述的一種基于金屬有機骨架的緩蝕劑的制備方法，其特征在于，所述步驟一中的鋅化物為硫酸鋅、碳酸鋅、硝酸鋅、或四水合硝酸鋅中的一種。
5.如權利要求3所述的一種基于金屬有機骨架的緩蝕劑的制備方法，其特征在于，所述步驟一中的有機溶劑為N-N二甲基甲酰胺、甲酰胺、或N-N二甲基乙酰胺中的一種。
6.如權利要求3所述的一種基于金屬有機骨架的緩蝕劑的制備方法，其特征在于，所述步驟一中的有機溶劑所用溶劑的量為500～1200mL。
7.如權利要求3所述的一種基于金屬有機骨架的緩蝕劑的制備方法，其特征在于，所述步驟四中的小分子醇為甲醇、乙醇、或異丙醇中的一種。
8.如權利要求3所述的一種基于金屬有機骨架的緩蝕劑的制備
9.根據如權利要求1或2所述的基于金屬有機骨架的緩蝕劑在銅緩蝕劑中的應用，其特征在于，所述銅包括銅單質、銅合金材料。
...【技術特征摘要】
1.基于金屬有機骨架的緩蝕劑，其特征在于，包括：
2.如權利要求1所述的基于金屬有機骨架的緩蝕劑，其特征在于，所述烷基為乙基、丁基、或十一烷基。
3.一種基于金屬有機骨架的緩蝕劑的制備方法，用于制備如權利要求1或2所述的基于金屬有機骨架的緩蝕劑，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟：
4.如權利要求3所述的一種基于金屬有機骨架的緩蝕劑的制備方法，其特征在于，所述步驟一中的鋅化物為硫酸鋅、碳酸鋅、硝酸鋅、或四水合硝酸鋅中的一種。
5.如權利要求3所述的一種基于金屬有機骨架的緩蝕劑的制備方法，其特征在于，所述步驟一中的有機溶劑為n-n二甲基甲酰胺、甲酰胺、或n-...
【專利技術屬性】
技術研發人員：曹嬌嬌，柯順安，吳雨萌，許凡，宋慧，葛雨童，
申請(專利權)人：蚌埠學院，
類型：發明
國別省市：
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