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研究背景
Environmental Surfaces and Interfaces
不锈钢因强度、耐腐蚀性等优势被广泛应用于化工、建筑等行业，但在强酸等恶劣环境中仍会腐蚀，工业常通过添加化学抑制剂解决这一问题。传统抑制剂存在环境毒性、成本高等问题，促使人们关注药物作为绿色缓蚀剂的潜力，药物含有的杂原子基团可作为活性吸附位点，部分药物缓蚀效率超90%。
使用未过期药物成本高且会占用医疗资源，而多数过期药物仍稳定且缓蚀性能优异，还能解决处置难题。2009年起，研究发现多种过期药物（如雷尼替丁、氟康唑等）在不同腐蚀性环境中对铝、低碳钢等材料有良好缓蚀效果，缓蚀效率在80%-93%之间。
双氯芬酸钾作为常用抗炎止痛药，全球消费量巨大，市场规模可观。研究证实，过期双氯芬酸钠在盐水和酸性环境中对铝合金（Al 6061）具有缓蚀效果。
研究结果
Environmental Surfaces and Interfaces
本研究首次探索过期双氯芬酸钾（DFP）在1 M HCl环境中对304 L不锈钢的腐蚀抑制效果，模拟工业酸洗工况。通过失重分析、多温度（25-60℃）电化学测试及SEM、FTIR等表面表征技术，发现500 ppm浓度的DFP在全温度段抑制效率90%，其作用机制符合朗缪尔吸附等温线，以混合吸附模式形成均匀防护膜。DFT计算表明，分子中芳香环与胺基区域的电子转移驱动了物理-化学吸附协同作用，HOMO/LUMO轨道分布及MEP分析进一步证实2-（2，6—二氯苯基氨基）苯基单元为主要吸附位点。该研究为管道、换热器等工业设备的酸洗防腐提供了成本低廉、环境友好的解决方案，通过再利用过期药物减少医药废弃物污染；结合实验与计算结合的方法体系，清晰揭示了DFP分子结构与缓蚀性能的构效关系。
后续研究应重点关注药物降解产物及辅料与有效成分可能存在的协同作用，以明确DFP缓蚀作用的主要贡献来源。这一研究对拓展过期药物在腐蚀防护领域的应用价值具有关键意义，不仅为工业防腐技术与医药废弃物资源化利用提供了创新思路，同时兼具显著的经济效益和环境效益。
文章信息
Environmental Surfaces and Interfaces
Experimental and DFT study of the corrosion inhibition potential of expired diclofenac potassium on stainless steel in hydrochloric acid solution
Kabiru Haruna, Abdulrahman Musa et al.
https://doi.org/10.1016/j.esi.2025.04.001
期刊简介
Environmental Surfaces and Interfaces
Environmental Surfaces and Interfaces 报道环境表界面相关的研究，重点关注环境污染控制过程中的表界面行为，包括气液、液-液、气-固、液-固、固-固和生物界面。本刊欢迎环境表面和界面相关的基础理论研究、仪器和方法的开发，以及其它相关的实验室和现场实验研究。
ESI由科爱与北京师范大学珠海校区合作运营，期刊主编由北京师范大学珠海校区敖志敏教授和阿德莱德大学王少彬教授担任。
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