文章摘要:结垢和腐蚀是工业循环冷却水系统应用中存在的两大重要问题.以一种性能优越且绿色环保的天然高分子材料—壳聚糖为原材，制备了一系列不同接枝率的羧甲基壳聚糖接枝聚丙烯酸（CMCS-g-PAA）阻垢缓蚀剂.通过静态阻垢法、扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、失重法、电化学法、量子计算等详细考察了CMCS-g-PAA聚丙烯酸接枝率（内部结构因素）与药剂投加量、温度等（外部环境因素）对碳酸钙的阻垢及对碳钢的缓蚀性能影响.结果表明，CMCS-g-PAA具有较好的阻垢缓蚀效果，CMCS-g-PAA的阻垢与缓蚀性能均随着接枝率的增加呈先增加后减少的变化趋势.SEM和XRD结果分析表明，CMCS-g-PAA作为阻垢剂对CaCO3的阻垢作用是螯合作用、分散增溶和晶格畸变等多种效应共同作用的结果 .在CMCS-g-PAA缓蚀机制研究中，失重法及电化学法结果大体一致，CMCS-g-PAA是一种混合型缓蚀剂，能同时抑制阴极和阳极反应；抑制机理主要是CMCS-g-PAA上羟基、氨基及羧基等活性功能基团上孤对电子易与Fe外层空轨道有效配位形成单分子层保护膜，从而隔绝腐蚀介质达到对碳钢缓蚀的目的 .与CMCS-g-PAA前体羧甲基壳聚糖（CMCS）相比，CMCS-g-PAA不仅在阻垢缓蚀效率上有所提高，还大大降低了药剂投加量.量子计算表明，CMCS-g-PAA相比于CMCS具有更高的给电子倾向，能更好地螯合金属离子，故具有更高的阻垢缓蚀效率.综上，CMCS-g-PAA具有良好的阻垢缓蚀效果，是一种绿色环保的高效水处理剂材料.

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