2-氨基-4-甲基-6-甲氧基-1,3,5-三嗪作为低碳钢腐蚀抑制剂的应用

2-氨基-4-甲氧基-6-甲基-1,3,5-三嗪（AMT）是磺酰脲类除草剂甲磺隆、绿磺隆、噻吩磺隆、醚苯磺隆等的中间体， 还可用于造纸涂料、聚合物乳液、金属加工液的杀菌防腐。它在0.5 M HCl溶液中对低碳钢具有抑制腐蚀的性能，通过电化学测试、表面分析和量子化学计算探究其中机制。

图一 2-氨基-4-甲基-6-甲氧基-1,3,5-三嗪

电化学及微观形貌

随着2-氨基-4-甲基-6-甲氧基-1,3,5-三嗪浓度增加，开路电位（Eocp）向正电位移动并趋于稳定，表明分子快速吸附于金属表面，抑制腐蚀反应。含AMT的溶液中容抗弧直径显著增大，极化电阻（Rp）从空白溶液的34 Ω・cm²，将其浓度提升至10.0 mM时，Rp为790 Ω・cm²，抑制效率达95.7%。它能显著降低腐蚀电流密度，从空白的0.325 mA/cm²降至0.038 mA/cm²，表明其同时抑制阴阳极反应，属于混合型抑制剂。

空白溶液中低碳钢表面存在明显腐蚀坑和裂纹，而添加10.0 mM的2-氨基-4-甲基-6-甲氧基-1,3,5-三嗪作为低碳钢腐蚀抑制剂后，表面形成均匀致密的保护膜，Cl元素含量从1.18%降至0.55%，N元素从1.93%升至2.25%，证实其吸附作用。同样的，原子力显微镜表示空白溶液中表面粗糙度为138 nm，添加AMT后的样品表面粗糙度降至43 nm，表明吸附膜有效平滑金属表面，减少腐蚀位点。

图二 添加2-氨基-4-甲基-6-甲氧基-1,3,5-三嗪前后钢表面微观形貌

吸附等温线与热力学

2-氨基-4-甲基-6-甲氧基-1,3,5-三嗪作为低碳钢腐蚀抑制剂的应用在低碳钢表面的吸附符合Langmuir等温模型，吸附自由能（△G=-34.51 kJ/mol)，表明其通过物理吸附和化学吸附共同作用，杂原子N、O与Fe原子形成配位键。

理论计算

最高占据分子轨道（HOMO）能量为-7.0722 eV，表明2-氨基-4-甲基-6-甲氧基-1,3,5-三嗪作为低碳钢腐蚀抑制剂的应用易提供电子；最低未占据分子轨道（LUMO）能量为-0.8620 eV，显示其接受电子能力强。能隙（E=6.2102 eV）较小，分子活性高，易与金属表面发生电子转移。偶极矩（13143.1887 D）和电子转移数（N=0.4883）表明分子极性强，通过静电作用和共价配位增强吸附稳定性。

作用机制

2-氨基-4-甲基-6-甲氧基-1,3,5-三嗪分子中的-NH₂、-OCH₃和三嗪环的N原子通过孤对电子与Fe原子的d轨道形成配位键，同时-CH₃的疏水效应阻止Cl⁻等侵蚀性离子接近金属表面，形成兼具化学吸附和物理屏障的保护膜[1]。

参考文献

[1]?kten Veysi,Y?ld?z Re?it,S???rc?k G?kmen.The adsorption and inhibition efficiency of 2-amino-4-methoxy-6-methyl-1,3,5-triazine for corrosion of mild steel in hydrochloric acid solution[J].Anti-Corrosion Methods and Materials,2023,70(6):350-360.