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使用缓蚀剂是保护金属防止其腐蚀的最有效的方法,特别是在酸性溶液中。如今,随着人们环保意识的增强及环境保护和可持续发展战略的需求,越来越多的科学家和工程师开始研发新型高效、环境友好、绿色缓蚀剂。离子液体类化合物由于其特殊的化学行为及独特的物理性质等,越来越广泛地被应用于缓蚀剂研究中。本论文筛选和合成了三个咪唑类离子液体,即1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐(英文缩写为[EMIM]BF4)、1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([BMIM]BF4)、1-己基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([HMIM]BF4)作为环境友好型缓蚀剂,通过电化学法、失重法、SEM、X射线光电子能谱法、量子化学计算等多种方法测试了所选的三种化合物,对它们的缓蚀机理及分子结构与缓蚀效果之间的关系进行了分析归纳。研究的主要成果如下：通过查阅文献,确立了三个离子液体缓蚀剂的合成方法。按照这种方案,合成了[EMIM]BF4、[BMIM]BF4、[HMIM]BF4,并利用红外、核磁等检测手段,确定目标产物。失重实验和电化学实验的结果表明,三种离子液体化合物在盐酸溶液中对碳钢均有较好的缓蚀效果,且其缓蚀效率均随着缓蚀剂浓度的升高而增大,三种离子体液化合物在相同浓度时,其缓蚀率大小顺序为：[EMIM]BF4< [BMIM]BF4<[HMIM]BF4。其缓蚀机理是1-烷基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐分子吸附在碳钢表面形成了一层致密的保护膜,抑制金属电化学阴极、阳极过程,减小了腐蚀速率。其吸附过程符合Langmuir吸附等温线。X射线光电子光谱和吸附热力学数据表明加入离子液体后能抑制盐酸溶液中碳钢腐蚀是由于缓蚀剂分子在钢铁表面形成化学吸附膜。通过SEM电镜扫描对碳钢表面进行了表面形貌分析,发现加入缓蚀剂后碳钢表面平整,腐蚀减轻。采用量子化学计算和分子动力学模拟相结合的方法系统研究了三个离子液体合物分子的结构特征,推断了其化学吸附活性中心,促进了缓蚀剂理论的发展与完善。