海水循环冷却技术是解决我国沿海地区社会经济可持续发展与淡水资源短缺矛盾的重要途径之一。碳钢因其廉价易得,所以是常用的循环管道用料,但其在海水中的耐蚀性较差。添加缓蚀剂是简单有效的方法。传统上使用的铬酸盐缓蚀剂缓蚀效果明显,但其是严重的致癌物。寻找环境友好、无毒、可以与铬酸盐防腐性能相匹配的缓蚀剂一直是广大科学研究者努力的方向。本文以提高海水循环冷却管道的耐腐蚀性能为主要目的,合成具有优异的离子可交换性能的片状水滑石。(1)合成ZnAl-NO3、ZnAl-MoO4和ZnAlCe-Mo O4,并对比研究了3.5%NaCl溶液中加入ZnAl-NO3、ZnAl-MoO4和ZnAlCe-MoO4时对Q235碳钢的腐蚀抑制的效果。测量从ZnAl-NO3、ZnAl-MoO4和ZnAlCe-MoO4释放到溶液中的Zn、Al、Ce和Mo元素的含量以及Cl元素的含量;研究了对Q235的防腐蚀效果,分析了腐蚀后Q235表面形貌及腐蚀产物各元素的组成。结果表明,ZnAlCe-MoO4存在时对Q235碳钢的腐蚀抑制的效果最好:当钼酸根(MoO42-)插层的ZnAlCe-LDH加入到3.5%NaCl溶液中时,插层中的MoO42-首先与强腐蚀性Cl-发生离子交换释放缓蚀剂,并同时对Cl-进行吸附,MoO42-与Fe2+、Fe3+反应形成一层钼酸盐,层板上释放出的Zn2+和Ce3+会与OH-形成氢氧化物,形成的钼酸盐及氢氧化物会沉积到Q235表面形成沉积膜来减缓Q235的进一步腐蚀。(2)采用正交实验,优化合成了同时具有MoO42-和Zn2+、Ce3+三组份缓蚀剂的MoO42-插层的ZnAlCe-LDH。通过UV-vis、XRD、N2吸附-脱附等温线以及热分析等检测手段探讨其离子可交换性,通过动电位极化曲线和EIS考察了该混合型缓蚀剂对Q235的腐蚀抑制作用,并确定了MoO42-插层的ZnAlCe-LDH的最佳合成条件:Al3+与Ce3+的摩尔比例为6:1,反应温度60℃,沉化温度100℃。(3)合成了磁性较强、分散均匀的磁性Fe3O4粒子,并通过插层组装技术合成出以磁性Fe3O4粒子为核、钼酸盐插层ZnAlCe水滑石为壳的水滑石基磁性纳米复合缓蚀剂,并对此水滑石基磁性纳米复合缓蚀剂进行初步的研究,为下一步缓蚀性能及分离回收特性的研究做准备。