一种新型酸洗液及其制备方法技术

技术编号：42813526 阅读：19 留言：0更新日期：2024-09-24 20:54

本发明专利技术涉及金属腐蚀防护技术领域，具体为一种新型酸洗液及其制备方法，由碳纳米点聚合体缓蚀剂和酸溶液两部分组成，酸溶液为盐酸、硝酸或硫酸中的一种或多种，碳纳米点聚合体缓蚀剂浓度为5<subgt;～</subgt;1000mg/L；制备步骤为：以氮掺杂碳纳米点为原材料，以水为溶剂，采用水热法或微波法制备得到初始碳纳米点聚合体产物，将初始碳纳米点聚合体产物经离心、过滤、旋转蒸发、干燥后，得到固态的氮掺杂碳纳米点聚合体缓蚀剂；配置浓度为10％<subgt;～</subgt;40％的盐酸、硝酸或硫酸作为酸溶液；将氮掺杂碳纳米点聚合体缓蚀剂加入到酸溶液中，混合均匀，所得溶液即为含氮掺杂碳纳米点聚合体缓蚀剂的酸洗液。本发明专利技术制备方法简单，可实现高效酸洗金属除锈的同时，保护金属基体免受腐蚀。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及金属腐蚀防护，具体为一种新型酸洗液及其制备方法。

技术介绍

1、在金属加工、维修和再利用等行业中，金属表面的清洁和腐蚀控制是一项关键的技术挑战。传统的金属表面处理方法中，酸洗是一种常用的除锈和表面活化手段。然而，传统的酸洗液，如盐酸、硝酸和硫酸等，虽然在去除金属表面氧化层方面效果显著，但它们往往对金属基体具有较强的腐蚀性，导致金属材料的性能下降，尤其是在精密设备和高性能金属材料的处理中，这种腐蚀性会带来严重的问题。为了解决这一问题，业界采用了多种缓蚀剂(乌洛托品、吡啶、哌嗪等)来减少酸洗过程中金属的腐蚀速率。尽管这些传统缓蚀剂能在一定程度上降低金属的腐蚀速率，但它们往往存在稳定性不足、环境友好性差、缓蚀效率不高等问题。文件(cn115011967a)提供了一种低氨氮酸洗缓蚀剂及其使用方法，包括碱金属卤化物、无机缓蚀盐、丁炔醇或其衍生物、丙炔醇或其衍生物、非离子咪唑啉、表面活性剂、离子络合剂和水。尽管该专利技术声称具有环保优势，特别是低氨氮含量，但仍需要对所有成分的生态影响进行全面评估。例如，碱金属卤化物、无机缓蚀盐(如钼酸盐和钨酸盐)在环境中的行为、毒性和降解途径需要详细研究，以确保其在实际应用中不会对环境造成负面影响。此外，该方法采用的化学试剂种类多且组合复杂，可能会导致在实际应用中的操作复杂度增加，特别是在需要严格控制成分比例和反应条件的场合。此外，虽然这种缓蚀剂通过多种成分的协同作用提高了缓蚀效率，但这也意味着在生产和使用过程中对原料的纯度和配比有更高的要求，这可能会增加生产成本和技术难度。

2、

技术实现思路

1、本专利技术的目的是针对现有制备酸洗液方法中存在的缓蚀剂稳定性不足、环境友好性差、缓蚀效率低等问题，提供一种高稳定、低成本、易制备、低毒性的酸洗液及其制备方法。

2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种新型酸洗液及其制备方法，由氮掺杂碳纳米点聚合体缓蚀剂和酸溶液两部分组成，酸溶液为盐酸、硝酸或硫酸中的一种或多种，氮掺杂碳纳米点聚合体缓蚀剂浓度为5～1000mg/l，具体制备步骤为：

3、步骤一：以氮掺杂碳纳米点为原材料，以水为溶剂，采用水热法或微波法制备得到初始碳纳米点聚合体产物，将初始碳纳米点聚合体产物经离心、过滤、旋转蒸发、干燥，得到固态的氮掺杂碳纳米点聚合体缓蚀剂；

4、步骤二：配置浓度为10％～40％的盐酸、硝酸或硫酸作为酸溶液；

5、步骤三：将步骤一所得氮掺杂碳纳米点聚合体缓蚀剂加入到步骤二配置的酸溶液中，混合均匀，所得溶液即为含氮掺杂碳纳米点聚合体缓蚀剂的酸洗液。

6、优选的，所述步骤一中的水热法为将氮掺杂碳纳米点和水放于高压反应釜中180～300℃下加热2～5h，所述步骤一中的微波法为将氮掺杂碳纳米点和水放入微波反应器中，反应功率为200～800w，反应时间为1～15min。

7、优选的，所述氮掺杂碳纳米点聚合体尺寸约为10～50nm，表面含有含氧官能团和含氮官能团。这些官能团不仅使氮掺杂碳纳米点聚合体具有优异的水溶性和长期分散稳定性，而且有助于其吸附在金属表面，发挥对金属的保护作用。

8、此外，氮掺杂碳纳米点聚合体比氮掺杂碳纳米点的带隙更小，表明其与金属基体的吸附能力更强。因此，氮掺杂碳纳米点聚合体较氮掺杂碳纳米点可更好地吸附在金属基体表面，从而发挥更优异的缓蚀效果。

9、所述氮掺杂碳纳米点的制备步骤为：

10、s1、将柠檬酸和尿素按一定比例加入到去离子水中溶解，充分溶解后放入高压反应釜中180～250℃下加热2～3h，得到初始碳化产物，所述柠檬酸和尿素的质量比为5～1：1；

11、s2、将初始碳化产物加入去离子水中，经离心、过滤、旋转蒸发、干燥后得到氮掺杂碳纳米点。

12、本专利技术的有益效果是：

13、(1)原材料方便易得、绿色无毒、经济效益高；

14、(2)制备程序简单高效、稳定性良好、环境友好性高；

15、(3)降低酸洗过程对金属材料影响的同时，降低金属材料的腐蚀速率，延长金属产品的使用寿命。

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【技术保护点】

1.一种新型酸洗液及其制备方法，其特征在于：由氮掺杂碳纳米点聚合体缓蚀剂和酸溶液两部分组成，酸溶液为盐酸、硝酸或硫酸中的一种或多种，氮掺杂碳纳米点聚合体缓蚀剂浓度为5～1000mg/L，具体制备步骤为：

2.根据权利要求1所述的一种新型酸洗液及其制备方法，其特征在于：所述氮掺杂碳纳米点的制备步骤为：

3.根据权利要求1所述的一种新型酸洗液及其制备方法，其特征在于：所述氮掺杂碳纳米点聚合体尺寸约为10～50nm，表面含有含氧官能团和含氮官能团。

【技术特征摘要】

1.一种新型酸洗液及其制备方法，其特征在于：由氮掺杂碳纳米点聚合体缓蚀剂和酸溶液两部分组成，酸溶液为盐酸、硝酸或硫酸中的一种或多种，氮掺杂碳纳米点聚合体缓蚀剂浓度为5～1000mg/l，具体制备步骤为：

2.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：何海杰，何闯，王仕方，张文杰，袁骥，
申请(专利权)人：台州学院，
类型：发明
国别省市：

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