33452

استفاده از عصاره دانه درخت بهشت به‌عنوان بازدارنده خوردگي دوست‌دار محيط‌زيست براي جلوگيري از خوردگي فلز مس در محيط 3/5٪ وزني-وزني سديم كلريد

كارشناسي ارشد

شيمي تجزيه

1401

1404/2/24

دكتر علي غفاري‌نژاد

-

شيمي

با توجه به تأكيد روزافزون بر شيمي سبز، توسعه بازدارنده‌هاي خوردگي دوست‌دار محيط زيست به‌منظور حفاظت پايدار از فلزات از اهميت بالايي برخوردار شده است. اين پژوهش به بررسي اثربخشي عصاره دانه درخت بهشت (Ailanthus altissima) به‌عنوان يك بازدارنده خوردگي سبز براي مس در محلول 3/5 درصد وزني سديم كلريد مي‌پردازد. شناسايي تركيبات موجود در عصاره با استفاده از آزمون كروماتوگرافي گازي همراه با آشكارساز طيف‌سنج جرمي و طيف‌سنجي فروسرخ تبديل فوريه، وجود تركيبات حاوي نيتروژن، فسفر، اكسيژن و فلوئور را نشان داد كه بيانگر پتانسيل بالاي اين عصاره براي مهار خوردگي است. ارزيابي‌هاي الكتروشيميايي از جمله ولتامتري روبش خطي و طيف‌سنجي امپدانس الكتروشيميايي نشان دادند كه عصاره دانه درخت بهشت به‌عنوان يك بازدارنده خوردگي از نوع مختلط عمل مي‌كند. اين بازدارنده با تشكيل يك لايه محافظ بر سطح مس، به‌طور مؤثري نرخ خوردگي را كاهش مي‌دهد. بيشترين كارايي بازدارندگي اندازه‌گيري‌شده برابر با 94٪ بود كه با نتايج حاصل از اندازه‌گيري‌هاي آزمون وزن‌سنجي نيز هم‌خواني داشت. اگرچه، افزايش دما منجر به كاهش كارايي بازدارندگي شد، كه بيانگر وابستگي سازوكار جذب تركيبات بازدارنده به دماي محيط و كاهش پايداري لايه جذب‌شده بر سطح فلز در دماهاي بالاتر است. تحليل‌هاي ريخت‌شناسي سطح با استفاده از ميكروسكوپ نيروي اتمي، ميكروسكوپ الكتروني روبشي و اندازه‌گيري زاويه تماس، شواهد روشني از تغييرات سطحي و جذب بازدارنده را فراهم كردند. رفتار جذب بازدارنده در بازه دمايي 298 تا 338 كلوين با مدل ايزوترم لانگموير تطابق داشت. علاوه بر اين، شبيه‌سازي‌هاي ديناميك مولكولي نشان دادند كه تركيب 3-بنزيلوكسي-2-فلوئورو-4-متوكسي نقش اصلي در فرآيند غيرفعال‌سازي سطح ايفا مي‌كند. به‌طور كلي، عصاره دانه درخت بهشت پتانسيل بالايي به‌عنوان يك بازدارنده سبز و پايدار براي حفاظت از مس در محيط‌هاي غني از يون كلريد از خود نشان مي‌دهد.

1404/03/14

Use of Ailanthus altissima seed extract as an eco-friendly corrosion inhibitor to prevent copper corrosion in a 3.5 wt.% sodium chloride environment

5/14/2026 12:00:00 AM

With the increasing emphasis on green chemistry, the development of environmentally friendly corrosion inhibitors has become vital for sustainable metal protection. This research investigates the effectiveness of Ailanthus altissima seed extract (AASE) as a green corrosion inhibitor for copper exposed to a 3.5 wt.% NaCl solution. Characterization using gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) and Fourier-transform infrared spectroscopy (FT-IR) revealed the presence of nitrogen, phosphorus, oxygen, and fluorine-containing compounds, indicating strong potential for corrosion inhibition. Electrochemical assessments—including potentiodynamic polarization (PDP) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS)—confirmed that AASE acts as a mixed-type inhibitor. It mitigates copper corrosion primarily by forming a protective surface film. The highest recorded inhibition efficiency (IE%) was 94%, which aligned with the outcomes from gravimetric (weight loss) measurements. However, the efficiency decreased with rising temperature, suggesting a temperature-sensitive adsorption mechanism. Surface analysis via atomic force microscopy (AFM), scanning electron microscopy (SEM), and contact angle measurements provided clear evidence of surface modification and inhibitor adsorption. Adsorption behavior of AASE adhered to the Langmuir isotherm model in the 298–338 K temperature range. Furthermore, molecular dynamics (MD) simulations pinpointed 3-benzyloxy-2-fluoro-4-methoxy (BABFM) as the primary active molecule responsible for the passivation process. Overall, AASE demonstrates significant promise as a green and sustainable inhibitor for copper protection in chloride-rich environments.

خوردگي مس , بازدارنده‌هاي سبز خوردگي , عصاره دانه درخت بهشت

Copper corrosion , Green corrosion inhibitors , Ailanthus altissima seed extract

mohammad reza gholizadeh

Ali Ghaffarinejad