本技术涉及缓蚀剂技术领域,且公开了一种生物质碳量子点缓蚀剂及其制备方法和应用,所述生物质碳量子点缓蚀剂制备方法为:将粉碎后的橙子皮粉末加入到去离子水中并搅拌均匀,然后将溶液转移至聚四氟乙烯反应釜中并放入烘箱加热,待反应结束冷却至室温后取出反应釜,然后将溶液使用微孔过滤膜过滤除去未反应的物质,并利用透析袋对溶液进行纯化透析得到黄褐色溶液。最后,将溶液先预冻再冷冻真空干燥后得到最终产物BCQDs缓蚀剂。生物质橙子皮可同时作为碳源、氮源、硫源和磷源,无需外加其他试剂便可实现多种杂原子对碳量子点的掺杂。本发明所制备的BCQDs缓蚀剂具有绿色高效、制备简单、成本低且原料来源广泛的特点。
背景技术
在生产应用过程中,铝合金等金属制品容易被氧化或被积垢覆盖,因此需要采用盐酸、硫酸等无机酸进行酸洗以去除金属表面的锈蚀及污垢,进而提高金属表面清洁度。然而,在酸洗过程中常会发生金属材料过度腐蚀现象,造成金属资源浪费、酸洗废液产量过多,导致巨大的经济损失和环境污染等问题。因此,常采用向酸洗液体系中添加缓蚀剂的方法来减少酸洗过程中金属基体的腐蚀损失以及酸洗液的过度消耗,该方法具有使用方便、效果好、成本低等优点。但是,传统的分子缓蚀剂在酸洗过程中由于存在稳定性差、毒性大和降解困难等不足受到了很多应用限制。目前,随着“双碳”目标的提出落实以及对可持续发展的需求日益增长,高效且绿色环保型酸洗缓蚀剂的开发研究已成为当前缓蚀剂技术领域的重要方向。
碳量子点(CQDs)是一种新型的尺寸小于10nm的零维碳纳米材料,具有良好的生物相容性、荧光稳定性、水溶性以及合成工艺简单、易于表面改性和无毒或毒性极弱等特点,近年来被广泛应用于电池存储、生物传感、生物成像、光催化和生物医药等多个领域。碳量子点表面及边缘含有大量羟基、羧基等含氧官能团可以作为活性位点在金属表面产生吸附作用,同时还可通过对碳量子点进行氮、硫、磷、氟等杂原子掺杂改性来调控其电子特性及表面官能团等,以增强其锚定位点进而加强其对金属表面的吸附作用和缓蚀能力,因此碳量子点具备成为“绿色高效酸洗缓蚀剂”的独特优势。目前,对碳量子点进行杂原子掺杂改性通常是通过外加含相关元素的化合物来实现,这样便会增加实验的操作难度和实验成本。此外,在金属缓蚀领域,对氮、硫、磷同时掺杂的碳量子点缓蚀剂的研究还鲜有报道。
实现思路