隨著工業的快速發展，碳鋼因其高強度、高韌性、低成本等優點，在眾多工程應用中得到了廣泛的應用。 然而，低碳鋼在惡劣環境下容易受到腐蝕，給許多行業造成巨大的經濟損失。 保護鋼材免受腐蝕的方法有很多，其中使用緩蝕劑是最具成本效益的。
緩蝕劑是一種防腐化學品，可降低介質中金屬的腐蝕速率。 例如，緩蝕劑的加入可以克服鋼材表面處理中的“過拒”問題。 電負性有機化合物，包括小分子和聚合物，已被證明可用於低碳鋼的緩蝕，因為它們在不同腐蝕介質中對金屬表面的有效吸附，此外，緩蝕效率與其結構和電子效能密切相關。 目前，小分子有機化合物因其結構穩定、水溶性好、理論化學效能好等優點，在金屬緩蝕劑中名列前茅。 這些有機抑制劑一般由N、O、S雜原子與電子主鏈共軛組成，其緩蝕效率取決於其在金屬表面的吸附能力。 事實證明，緩蝕劑在金屬表面的吸附越強，緩蝕效率越高。
然而，大多數基於小有機分子結構的抑制劑**價格昂貴且對人體有毒。 隨著環保意識的增強，無毒環保緩蝕劑的研發越來越受到重視。 水溶性聚合物具有環保、價效比高等優點，能形成多中心吸附，對金屬表面具有較高的親和力，是最適合的替代品。 迄今為止，各種天然和合成聚合物已被開發為酸性溶液中弱鋼的潛在緩蝕劑。 然而，這些聚合物緩蝕劑往往需要高濃度才能達到有效的緩蝕效果，這在很大程度上限制了它們的實際應用。 因此，開發新型、綠色、經濟、高效的高分子緩蝕劑具有重要意義。
超支化聚合物由於其支化結構和獨特的效能，在許多領域都有廣泛的應用。 特別是，在超支化聚合物的外圍可以接枝大量的電負性官能團，這有助於提高其在金屬表面的吸附能力，從而達到有效的緩蝕效果。 末端羥基超支化聚醯胺（HPAE）是一種水溶性超支化聚合物，富含電負性羥基和氨基官能團。 此外，HPAE的合成相當簡單。 在這裡，來自華東理工大學化學與分子工程學院的包春燕團隊報道了一種末端羥基聚胺超支化聚合物（HPAE-OHS）作為1M HCl溶液中低碳鋼（Q235）的綠色、有效和經濟的緩蝕劑。 HPAE-OHS是第三代超支化聚合物，可通過簡單的一鍋無溶劑酯化反應合成。
失重試驗表明，HPAE-OHS的存在對Q23S的腐蝕有抑制作用，在100 mg L-1用量下，24 h緩蝕率（N（%）可達949%。吸附熱力學研究表明，HPAE-OHS在Q235鋼表面的吸附遵循Langmuir吸附等溫模型。 極化測量和電化學阻抗譜（ES）表明，HPAE-OHS是一種雜化緩蝕劑，Hape-OHS通過N雜原子和Fe原子的相互作用在金屬表面形成保護膜，防止金屬腐蝕。 理論研究進一步表明，支化分子平行擴散並吸附在金屬表面，從而獲得最大的表面覆蓋率，從而有效地將腐蝕介質與金屬表面隔離開來。 基於以上研究結果，本研究有望為設計綠色、經濟、高效的緩蝕劑提供新的思路。
文獻**：杜勝傑、陳勝義、張澤凱、葉志成、毛煥女、楊慧婷、連成、包春燕* materials chemistry and physics, 2022, 292, 126831.