賀三，徐慧蘭，張劍雄，王傳軍，王坤，楊文，趙志超

（1.西南石油大學(xué)，成都 610500；2.中海石油（中國(guó)）有限公司天津分公司，天津 300452； 3.中石化重慶天然氣管道有限責(zé)任公司，重慶 408000）

在全球范圍內(nèi)，每年因腐蝕造成的經(jīng)濟(jì)損失約為2.5 萬(wàn)億美元，約占總GDP 的3.4%，腐蝕問題與經(jīng)濟(jì)損失、運(yùn)行安全密切關(guān)聯(lián)，是全世界腐蝕學(xué)科的科學(xué)家和工程師致力解決的重要問題[1]。石油與天然氣生產(chǎn)領(lǐng)域作為全球經(jīng)濟(jì)的推動(dòng)行業(yè)，也常伴隨著嚴(yán)重的金屬腐蝕問題[2]。隨著能源需求的迅速增加，油氣田開發(fā)力度逐漸加大，高含CO2的油氣井?dāng)?shù)量也越來(lái)越多，但在產(chǎn)出水中常伴隨有大量腐蝕介質(zhì)，如Cl-、H2S 等，進(jìn)一步加速了CO2腐蝕[3]。

采用適當(dāng)?shù)姆栏侄慰蓪⒏g成本降低15%～35%（375～875 億美元）[4]。在常用的防腐技術(shù)中，使用腐蝕抑制劑是一種普遍和經(jīng)濟(jì)的方法，它們易于合成，應(yīng)用方便，成本低廉，且在相對(duì)低的濃度下就能產(chǎn)生顯著的防腐效果[5]。這些有機(jī)化合物通過雜原子和π 電子吸附在金屬和合金表面，并形成保護(hù)性表面屏障，從而保護(hù)金屬免受腐蝕降解[6]。通常，有機(jī)抑制劑的雜原子存在于極性官能團(tuán)中，例如─CN、─NO2、─NH2、─OH、─COOH、─COOC2H5、─OCH3等，這些極性官能團(tuán)在吸附過程中充當(dāng)吸附中心，同時(shí)也增強(qiáng)了有機(jī)化合物在極性電解質(zhì)溶液（如HCl、H2SO4、H3PO4、HNO3、H2O 等）中的溶解度[7]。

目前，在科學(xué)技術(shù)和工程領(lǐng)域中的“綠色化學(xué)”概念不斷增加，限制了傳統(tǒng)有毒有害腐蝕抑制劑的使用[8]。“綠色化學(xué)”是科學(xué)技術(shù)的一個(gè)分支，通過減少惡性物質(zhì)的排放和應(yīng)用環(huán)境友好的化學(xué)品，來(lái)達(dá)到保護(hù)環(huán)境的目的[9]。最近，日益增強(qiáng)的生態(tài)意識(shí)和嚴(yán)格的生態(tài)友好法規(guī)為腐蝕科學(xué)領(lǐng)域的科學(xué)家和工程師指明了一條新的研究道路，他們傾向于提取與合成綠色緩蝕劑（如使用化學(xué)藥品（藥物）和離子液體（專用化學(xué)品）來(lái)完成綠色緩蝕劑的開發(fā)[10]），來(lái)抑制金屬的腐蝕。

植物在光合作用過程中吸收溫室氣體CO2及其他污染物，并將輻射能（陽(yáng)光）轉(zhuǎn)化為有機(jī)化合物，用作食品、木材、油、樹脂以及商用染料[11]，具有易獲得、無(wú)毒、廉價(jià)且可生物降解的特性，有利于環(huán)境清潔與保護(hù)[12]。到目前為止，已經(jīng)報(bào)道了一些植物提取物用作腐蝕抑制劑的案例，例如柑桔、苦瓜、蘆薈、苦丁茶、銀杏、向日葵等[13]，均顯示出了良好的腐蝕抑制作用。

在以往的植物提取物綜述中，對(duì)CO2環(huán)境下植物緩蝕劑的概述非常有限，但CO2腐蝕在石油生產(chǎn)、運(yùn)輸、存儲(chǔ)和加工過程中非常普遍，并亟待解決[14]。因此，本文將側(cè)重對(duì)飽和CO2環(huán)境中植物緩蝕劑的研究進(jìn)展進(jìn)行綜合評(píng)述，同時(shí)結(jié)合植物提取方法與緩蝕機(jī)理進(jìn)行概述，以期為將植物緩蝕劑運(yùn)用于石油與天然氣領(lǐng)域，以解決因CO2造成的地面管線腐蝕問題提供參考。

1 植物有效成分的分析與提取

1.1 有效成分分析

植物可作為腐蝕性介質(zhì)中金屬和合金的腐蝕抑制劑，不同的植物具有不同的活性成分，其中起腐蝕抑制作用的主要化合物不盡相同[15]。常使用的化學(xué)成分分析手段有傅里葉變換紅外光譜（FT-IR）、液相色譜-質(zhì)譜（LC-MS）、X 射線衍射儀（XRD）、X射線光電子能譜分析（XPS）等[16]。分析植物提取物中的有效成分不僅可以優(yōu)化提取物制備方法，而且有利于對(duì)其緩蝕機(jī)理進(jìn)行深入探索。植物提取物作為腐蝕抑制劑的相關(guān)報(bào)道見表1。

Nazari 等[17]研究發(fā)現(xiàn)牡丹葉提取物是一種混合型抑制劑，可阻斷碳鋼表面的陰極活性位，且在物理吸附中，抑制劑分子與金屬表面之間會(huì)發(fā)生靜電相互作用。Abiola 等[18]發(fā)現(xiàn)珠子草提取物的吸附與Langmuir吸附等溫線一致，當(dāng)提取物體積濃度為20%時(shí)，抑制效率為76%。Anupama 等[19]同樣研究了珠子草提取物，使用密度泛函理論（DFT）和Hartree-Fock（HF）方法的混合版本（即B3LYP）進(jìn)行了完整的幾何優(yōu)化。El-Etre 等[20]研究表明，橄欖葉提取物的抑制作用歸因于其酚類化合物在鋼表面的物理吸附，提取物的存在降低了投射型區(qū)域中的電荷密度，增加了腐蝕過程的活化能。Mehdipour 等[21]研究了蘆薈提取物中的活性物質(zhì)，主要成分的化學(xué)結(jié)構(gòu)如圖1 所示。

表1 植物提取物作為腐蝕抑制劑的相關(guān)報(bào)道 Tab.1 Related reports on plant extracts as corrosion inhibitors

圖1 蘆薈提取物主要成分的化學(xué)結(jié)構(gòu) Fig.1 chemical structure of the main components IN aloe extract: a) aloin (A and B); b) aloesin; c) aloeresin A; d) aloeresin B; e) aloe-emodin

1.2 提取物制備的方法與參數(shù)

目前，眾多學(xué)科和技術(shù)領(lǐng)域?qū)G色化學(xué)的需求不斷增長(zhǎng)，研究提取物制備方法及提取效率成為了主攻方向。植物具有天然可降解的特點(diǎn)，被視為綠色且可再生的環(huán)保材料，可作為腐蝕介質(zhì)（包括HCl、H2SO4、H3PO4、HNO3以及CO2環(huán)境）中金屬和合金的腐蝕抑制劑[22]。

1.2.1 提取方法

植物提取技術(shù)可分為常規(guī)提取和非常規(guī)提取，在醫(yī)學(xué)、食品、化妝品以及腐蝕等領(lǐng)域均具有較大的應(yīng)用價(jià)值和研究意義[23]。有效成分的提取方法大多遵守“相似相溶”的原理，即選用適當(dāng)?shù)娜軇┖头椒◤闹参镏薪鲇行С煞?。除甲醇、乙醇、丙酮、蒸餾水等常規(guī)溶劑以外，超臨界流體萃取方法作為國(guó)際上最先進(jìn)的物理萃取技術(shù)，在工業(yè)上被廣泛使用[24]，研究學(xué)者也常采用超聲波和微波用于輔助提取[25]，相關(guān)報(bào)道列于表2 中。

雖然超臨界流體萃取技術(shù)所需的工藝要求較高，但往往能得到極佳的提取效果。同時(shí)，超聲輔助提取技術(shù)和微波輔助提取技術(shù)的應(yīng)用也可有效縮短處理時(shí)間，提高處理效率。

1.2.2 影響因素

在植物有效成分的提取過程中，應(yīng)著重考慮幾個(gè)主要影響因素：

1）提取溶劑。植物組織中的有效成分溶解于提取溶劑中，因此選擇合適的萃取溶劑對(duì)于有效萃取非常重要。廣泛的文獻(xiàn)調(diào)研表明，水具有簡(jiǎn)單、易獲取且無(wú)毒的特性，是最為環(huán)保的溶劑，但是某些植物提取物的制備仍需要有機(jī)溶劑，例如乙醇和丙酮[37]。

2）提取溫度。溫度對(duì)植物有效成分的提取影響較大。若溫度較低，會(huì)限制植物有效成分的溶解度，而溫度較高，則會(huì)導(dǎo)致活性成分分解。一些研究人員發(fā)現(xiàn)，對(duì)大多數(shù)植物而言，在60～80 ℃的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行提取效率最佳[38]。

3）干燥溫度。通常，將植物材料放置于陰涼處室溫干燥，但需要的干燥時(shí)間往往過長(zhǎng)。目前逐漸使用烘箱干燥取代自然干燥，干燥溫度也可設(shè)置在60～80 ℃的范圍內(nèi)，在不傷害活性成分的同時(shí)，加快干燥速度[39]。

表2 植物提取物制備方法的相關(guān)報(bào)道 Tab.2 Relevant reports on preparation methods of plant extracts

4）提取時(shí)間。提取物有效成分含量隨提取時(shí)間的增加而增加，當(dāng)萃取達(dá)到平衡后，提取物有效成分的含量也就趨于穩(wěn)定。為節(jié)省時(shí)間，常通過實(shí)驗(yàn)的方式確定最佳提取時(shí)間，再進(jìn)一步應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中。

除此之外，有機(jī)溶劑濃度、料液比[40]等因素也影響著植物有效成分的提取效率，具體提取時(shí)應(yīng)采取針對(duì)性的實(shí)驗(yàn)，以確定各提取參數(shù)。

2 植物緩蝕劑在CO2 體系中的緩蝕效果

2.1 主要腐蝕介質(zhì)為飽和CO2的3.5%NaCl溶液

在已報(bào)道的飽和CO2腐蝕體系的案例中，植物提取物顯示出了良好的腐蝕抑制作用，其中腐蝕介質(zhì)為3.5%NaCl 溶液的報(bào)道較多，相關(guān)報(bào)道列于表3 中。

在腐蝕研究方法方面，電化學(xué)測(cè)量、掃描電子顯微鏡和傅里葉變換紅外光譜的使用頻次較高，量子化學(xué)計(jì)算和分子動(dòng)力學(xué)模擬作為未來(lái)研究的方向之一，可為大量實(shí)驗(yàn)工作減輕負(fù)擔(dān)；在吸附性質(zhì)方面，大部分植物提取物都屬于混合型抑制劑，符合Langmuir吸附等溫線；在緩蝕效率影響規(guī)律方面，植物緩蝕劑的緩蝕效率首先隨著提取物濃度的增加而增加，到達(dá)最大值后，再逐漸減小，實(shí)際應(yīng)用時(shí)采用最佳提取物濃度，可將其緩蝕效率最大化，更加經(jīng)濟(jì)適用。

2.2 其他腐蝕介質(zhì)

Zhang 等[49]研究了橘皮提取物分別對(duì)飽和CO2和CO2/H2S 共存鹽溶液中Q235 鋼的腐蝕抑制作用。結(jié)果表明，比起CO2/H2S 共存鹽溶液，橘皮提取物在 CO2飽和鹽水中的緩蝕效率更高，最高可達(dá)97.6%。Bacca 等[50]研究了白堅(jiān)木提取物對(duì)鋼在酸性介質(zhì)中的腐蝕抑制作用，在高壓（1.5 MPa）和高溫（70 ℃）下評(píng)估提取物在富含CO2水溶液中對(duì)鋼的緩蝕性能。Silva 等[51]將環(huán)保型多元醇磷酸酯作為AISI 1020 鋼的腐蝕抑制劑，在含CO2的水溶液中，因其在金屬表面或氧化物膜上的吸附作用而具有良好的緩蝕效果。

表3 主要腐蝕介質(zhì)中植物緩蝕劑的相關(guān)報(bào)道 Tab.3 Related reports on plant corrosion inhibitors in major corrosive media

3 協(xié)同復(fù)配研究

為有效提高植物緩蝕劑的緩蝕效率，可采用兩種方法：物質(zhì)組合及物質(zhì)合成。

3.1 物質(zhì)組合

物質(zhì)組合指植物提取物與金屬離子（如Zn2+）和鹵離子（如I-）組合。Zn2+易與植物提取物形成絡(luò)合物，在局部陽(yáng)極區(qū)域轉(zhuǎn)化為表面抑制劑復(fù)合物，而基板表面游離的Zn2+與氫氧根離子結(jié)合，在陰極區(qū)域形成Zn(OH)2沉淀，兩者共同作用，增強(qiáng)了植物緩蝕劑的腐蝕抑制性能。而與其他鹵化物離子相比，I-半徑和疏水性更高，電負(fù)性更低，更容易吸附在金屬表面，且具有高表面充電能力，有利于吸附更多帶電荷的腐蝕抑制劑。

通過添加Zn2+或I-可顯著提高植物提取物的緩蝕效率。Johnsirani 等[52]評(píng)估了墨旱蓮葉片提取物對(duì)海水中碳鋼的腐蝕抑制效率，當(dāng)只有墨旱蓮葉片提取物時(shí)，緩蝕效率為60%，添加25 mg/L 的Zn2+后，緩蝕效率提高到92%，兩者具有明顯的協(xié)同作用。Cang等[53]研究了I-與艾蒿提取物的協(xié)同作用，當(dāng)艾蒿提取物濃度不變時(shí)，緩蝕效率隨I-濃度的增加而增加，當(dāng)I-濃度不變時(shí)，緩蝕效率隨艾蒿提取物濃度的增加，先增加后減少，此現(xiàn)象可解釋為先產(chǎn)生協(xié)同作用，后變?yōu)檗卓棺饔?。Umoren 等[54]在0.5 g/L 的椰殼粉提取物中添加不同濃度的KI 溶液（1 mmol/L 和5 mmol/L），以評(píng)估 I-與椰殼粉提取物對(duì)低碳鋼在 0.5 mol/L H2SO4溶液中的緩蝕性能，添加KI 溶液使Ecorr/SCE略微正移，且隨著I-濃度的增加，這種現(xiàn)象越發(fā)顯著，可歸因于協(xié)同作用。Khadraoui 等[55]研究了向0.75 g/L百里香提取物中添加I-對(duì)鋁在1 mol/L HCl 中的緩蝕協(xié)同作用。

3.2 物質(zhì)合成

物質(zhì)合成指植物提取物與納米材料合成。目前，納米材料的合成是多個(gè)科學(xué)領(lǐng)域關(guān)注的焦點(diǎn)，如物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、工程學(xué)以及材料科學(xué)等。與傳統(tǒng)的大顆粒相比，納米顆粒具有較大的表面體積比，性能更佳。有研究發(fā)現(xiàn)，納米粒子化學(xué)吸附于金屬表面，從而阻止金屬的進(jìn)一步腐蝕，可用作腐蝕抑制劑。

Umoren 等[56]合成并表征了二氧化鈰（CeO2）納米材料，評(píng)估了含CeO2納米材料的果膠提取物對(duì)X60 鋼在0.5 mol/L HCl 溶液中的緩蝕作用。根據(jù)溫度、侵入時(shí)間和濃度的不同，CeO2納米材料與果膠提取物分別表現(xiàn)出協(xié)同作用和拮抗作用。Asaad 等[57]將銀納米材料與棕櫚油葉提取物混合，制備新型、無(wú)毒且環(huán)保的腐蝕抑制劑，使碳鋼在1 mol/L HCl 溶液中的腐蝕得到有效抑制，當(dāng)抑制劑體積分?jǐn)?shù)為10%時(shí)，緩蝕率可達(dá)到最大值94.1%。隨后，Asaad 等[58]又將該種腐蝕抑制劑添加到鋼筋混凝土中，顯示出增強(qiáng)的耐腐蝕性，這歸因于腐蝕抑制劑在混凝土中形成了水合硅酸鈣（CSH）凝膠，堵住了混凝土的孔隙，最大抑制效率可高達(dá)94.74%。Solomon 等[59]從金合歡樹中提取阿拉伯膠（Gum arabic），并使用天然蜂蜜合成了GA-AgNPs 復(fù)合物，可用作強(qiáng)酸介質(zhì)中鋼的有效腐蝕抑制劑。

4 緩蝕機(jī)理探討

植物提取物中含有的有機(jī)化合物以極性官能團(tuán)的形式包含雜原子，例如氧、硫、氮和磷，其脂肪族和芳香族雜環(huán)充當(dāng)吸附中心，有效地吸附在金屬表面形成保護(hù)性表面屏障，將金屬與腐蝕環(huán)境分開，從而起到腐蝕抑制作用[60]。其吸附行為受溫度、金屬性質(zhì)、腐蝕環(huán)境、電子結(jié)構(gòu)以及緩蝕劑分子的平面度等因素影響[61]。

Mehdipour 等[21]發(fā)現(xiàn)蘆薈提取物的腐蝕抑制作用可歸因于其活性成分吸附在不銹鋼表面，形成隔離膜，這些具有緩蝕作用的化合物都具有孤電子對(duì)，在O─H、C==O、C─O、O─雜環(huán)的官能團(tuán)中包含許多氧原子、共軛雙鍵或芳環(huán)，滿足典型腐蝕抑制劑的一般特征，且蘆薈的生物活性成分之間具有協(xié)同作用。抑制劑活性成分中的O 原子與金屬表面的正電荷產(chǎn)生靜電吸引，從而自發(fā)地吸附在金屬表面形成腐蝕防護(hù)層，該現(xiàn)象可通過圖2 進(jìn)行說(shuō)明。

圖2 抑制劑與不銹鋼表面相互作用示意圖 Fig.2 Schematic diagram of the interaction between the inhibitor and the stainless steel surface: a) aloin; b) aloe-emodin

Deng 等[62]研究了茉莉花提取物對(duì)HCl 溶液中鋁的腐蝕抑制作用，已分離出茉莉花中的一些重要成分，如茉莉甙（C43H60O22）、茉莉苷H（C43H62O23）、茉莉香皂苷（C26H36O14）、茉莉素（C26H38O12）、甜菊糖（C29H36O15）和丁香脂素（C27H34O11），顯然，每種化合物在O─H、C==O、C─O、O─雜環(huán)的官能團(tuán)中也都包含許多氧原子。Li 等[63]發(fā)現(xiàn)竹葉提取物中起緩蝕作用的主要是竹葉黃酮，在官能團(tuán)（OH─、==CO、─CO、O 雜環(huán)）中包含許多O 原子，這種腐蝕抑制性能可歸功于金屬抑制劑絡(luò)合物的形成，它阻斷了陽(yáng)極位點(diǎn)（Fe→Fe2++2e），抑制了金屬表面的陽(yáng)極反應(yīng)，其有效成分與絡(luò)合物的結(jié)構(gòu)如圖3 所示。

圖3 竹葉提取物有效成分與絡(luò)合物結(jié)構(gòu)圖 Fig.3 Structure diagram of effective components and complex compound of bamboo leaf extract: a) chemical structure of bamboo leave flavonoids (BLF); b) [BLF-Al]2+ complex compound

Chaubey 等[64]比較了幾種植物葉片提取物對(duì)鋁合金腐蝕的抑制作用，包括大麻、蛇桐、香茅、番荔枝和鴨嘴花。植物提取物中存在各種有機(jī)化合物，它們可能會(huì)吸附在鋁合金表面，形成保護(hù)膜，吸附的抑制劑分子與金屬表面的相互作用可能會(huì)阻止金屬原子參與腐蝕的陽(yáng)極反應(yīng)，從而降低了腐蝕速率。Singh等[65]研究發(fā)現(xiàn)胡椒提取物是一種混合型抑制劑，服從Langmuir 吸附等溫線模型，研究結(jié)果表明，提取物通過吸附機(jī)制抑制堿介質(zhì)中鋁的腐蝕。Umoren[66]研究了酒椰的滲出膠對(duì)鋁在HCl 溶液中的腐蝕抑制作用，可歸因于滲出液中存在一些吸附在鋁合金表面的植物化學(xué)成分，熱力學(xué)參數(shù)表明，吸附過程是自發(fā)的，且屬于物理吸附現(xiàn)象。Oguzie[67]研究認(rèn)為虎尾草提取物對(duì)酸性環(huán)境中的鋁合金具有腐蝕抑制性能，并提出了一種物理吸附機(jī)制，其吸附特性與Freundlich 等溫線近似。

5 挑戰(zhàn)和展望

1）目前植物提取物用作金屬緩蝕劑的研究環(huán)境有多種，例如HCl、H2SO4、NaOH、NaCl、Na2SO4、CO2環(huán)境等，在已報(bào)道的文獻(xiàn)中，研究HCl 與H2SO4環(huán)境的案例較多，但關(guān)注CO2環(huán)境的文獻(xiàn)較少。CO2腐蝕是石油與天然氣行業(yè)中亟待解決的難題之一，在后續(xù)的研究中，可多關(guān)注CO2環(huán)境下的植物緩蝕劑，若能解決該領(lǐng)域嚴(yán)重的CO2腐蝕問題，將有效延長(zhǎng)油氣田管線系統(tǒng)的使用壽命，產(chǎn)生極大的經(jīng)濟(jì)效益，極具研究?jī)r(jià)值。

2）植物提取物具有成本低、易獲得、可生物降解、高效且對(duì)環(huán)境無(wú)害的特點(diǎn)，將其用作金屬緩蝕劑具有長(zhǎng)遠(yuǎn)的意義，但應(yīng)用于實(shí)際環(huán)境之前，有必要在實(shí)驗(yàn)室中對(duì)其進(jìn)行毒性、生物蓄積性和生物降解性實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步驗(yàn)證所用植物的安全性，但目前大多數(shù)文獻(xiàn)并未進(jìn)行該項(xiàng)研究。同樣，大多數(shù)文獻(xiàn)只重點(diǎn)研究了金屬的靜態(tài)腐蝕，尚未討論金屬表面吸附膜的穩(wěn)定性。

3）提取物制備的方法與參數(shù)對(duì)研究結(jié)果也有較大的影響。鑒于常規(guī)提取所需時(shí)間長(zhǎng)和處理溫度高的問題，非常規(guī)提取顯得尤為高效，在相對(duì)較短的時(shí)間中使用適宜的處理溫度來(lái)進(jìn)行操作，可達(dá)到事半功倍的作用。除此之外，應(yīng)用新的溶劑，例如超臨界流體、亞臨界流體等，可替代傳統(tǒng)有毒有害的有機(jī)溶劑，更加安全環(huán)保。已報(bào)道的相關(guān)研究中對(duì)提取方法的說(shuō)明較為簡(jiǎn)短，不同的學(xué)者采用了不同的提取方法，卻并未討論為何要采用此種提取方法，以及該種提取方法的優(yōu)缺點(diǎn)。此外，針對(duì)某一植物的最佳提取方法與最佳提取工藝參數(shù)，也鮮有研究，但植物的有效緩蝕成分可能多種多樣，不同方法與參數(shù)所獲得的有效成分的濃度會(huì)發(fā)生變化，這都會(huì)影響最終的緩蝕效果。

4）植物提取物中成分復(fù)雜，只有較少的特定成分具有腐蝕抑制作用，常使用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)（GC-MS）和液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)（HPLC-MS）對(duì)提取物成分進(jìn)行輕松分離，再分別研究其緩蝕性能，從而確認(rèn)有效成分，推進(jìn)工業(yè)化應(yīng)用。

5）針對(duì)植物緩蝕劑的計(jì)算化學(xué)方面的工作開展還相對(duì)較少。目前，基于密度泛函理論的量子化學(xué)計(jì)算、分子動(dòng)力學(xué)（MD）以及蒙特·卡羅方法（MC）等計(jì)算技術(shù)，已被用于預(yù)測(cè)植物提取物的化學(xué)性能。研究人員采用軟件模擬的方式對(duì)植物提取物的化學(xué)反應(yīng)和吸附行為進(jìn)行合理預(yù)測(cè)，為大量實(shí)驗(yàn)工作減輕了負(fù)擔(dān)，可作為未來(lái)研究的方向之一。

6）為提高植物提取物的緩蝕效率，考慮將其與金屬離子、鹵離子或納米材料協(xié)同復(fù)配，使用較低的濃度達(dá)到理想的緩蝕效果。目前研究鹵化物與植物提取物協(xié)同作用的文獻(xiàn)較多，但有關(guān)納米粒子與植物提取物的協(xié)同作用仍有待進(jìn)一步研究。將最新的納米技術(shù)與腐蝕領(lǐng)域進(jìn)行融合，有利于科學(xué)家探索更高效、更環(huán)保的植物緩蝕劑。

7）未來(lái)有望將植物緩蝕劑運(yùn)用于石油與天然氣領(lǐng)域，但在工程應(yīng)用之前，還需考慮其對(duì)該領(lǐng)域工藝流程的影響，討論植物緩蝕劑與降凝劑、破乳劑等常規(guī)藥劑之間的配伍性必不可少。

6 結(jié)語(yǔ)

植物提取物是替代昂貴且有毒的傳統(tǒng)腐蝕抑制劑的理想選擇，提取物中含有的有機(jī)化合物以極性官能團(tuán)的形式，有效地吸附在金屬表面，形成保護(hù)性表面屏障，在CO2環(huán)境中表現(xiàn)出了良好的緩蝕性能。制備方法優(yōu)化與緩蝕機(jī)理探討，有助于植物緩蝕劑的工業(yè)化應(yīng)用，除此之外，還特別描述了協(xié)同作用現(xiàn)象，在物質(zhì)組合和物質(zhì)合成的基礎(chǔ)上顯著增強(qiáng)植物提取物的腐蝕抑制性能。

[61] LI X, DENG S, FU H, et al. Synergistic inhibition effects of bamboo leaf extract/major components and iodide ion on the corrosion of steel in H3PO4solution[J]. Corrosion Science, 2014, 78: 29-42.

[62] DENG S, LI X. Inhibition by Jasminum nudiflorum Lindl. leaves extract of the corrosion of aluminium in HCl solution[J]. Corrosion science, 2012, 64: 253-262.

[63] LI X, DENG S. Inhibition effect of Dendrocalamus brandisii leaves extract on aluminum in HCl, H3PO4solutions[J]. Corrosion science, 2012, 65: 299-308.

[64] CHAUBEY N, YADAV D K, SINGH V K, et al. A comparative study of leaves extracts for corrosion inhibition effect on aluminium alloy in alkaline medium[J]. Ain shams engineering journal, 2017, 8(4): 673-682.

[65] SINGH A, AHAMAD I, QURAISHI M A. Piper longum extract as green corrosion inhibitor for aluminium in NaOH solution[J]. Arabian journal of chemistry, 2016, 9: S1584- S1589.

[66] UMOREN S A, OBOT I B, EBENSO E E, et al. The Inhibition of aluminium corrosion in hydrochloric acid solution by exudate gum from Raphia hookeri[J]. Desalination, 2009, 247(1-3): 561-572.

[67] OGUZIE E E. Corrosion inhibition of aluminium in acidic and alkaline media by Sansevieria trifasciata extract[J]. Corrosion science, 2007, 49(3): 1527-1539.