综述：藻类基腐蚀抑制剂作为腐蚀防护的创新方法：一篇综述

（编辑推荐）这篇综述系统评述了藻类提取物（微藻如Chlorella/Spirulina，大型藻如Sargassum）作为绿色腐蚀抑制剂（GCIs）在酸性/盐性介质中对铁合金的防护机制，对比传统抑制剂（如铬酸盐）突出其生物可降解性、低毒性和可持续性优势，为工业腐蚀防护提供创新解决方案。

　　

Abstract

腐蚀对全球经济和生态构成重大威胁，传统合成抑制剂（如铬酸盐）虽有效但存在高毒性和环境风险。藻类（微藻和大型藻）因其富含生物活性分子（如多糖、多酚）成为新兴绿色腐蚀抑制剂（GCIs），在酸性（HCl）和盐性介质中通过吸附成膜、电化学钝化等机制实现金属防护，抑制效率可达90%以上，且具备可再生和低成本特性。

Introduction

腐蚀是金属回归热力学稳定态（如氧化物/硫化物）的自然过程，每年造成全球GDP 3.4%（约2.5万亿美元）损失。传统防护方法（阴极保护、涂层）存在局限性，而抑制剂因高效便捷成为首选。藻类提取物通过以下特性脱颖而出：

1. 化学多样性：微藻（如Chlorella）含季铵盐，大型藻（如Sargassum）含褐藻酸，均可与金属表面形成配位键；
2. 环境兼容性：生物降解性显著优于合成抑制剂（如磷酸盐）；
3. 协同效应：与锌离子复配时抑制效率提升20-30%。

Algae extract-based green corrosion inhibitor

藻类培养成本低（开放池塘/光生物反应器），其提取物作用机制包括：

• 物理吸附：带负电的藻多糖（如卡拉胶）通过静电作用覆盖金属阳极区；
• 化学螯合：多酚类化合物与Fe²⁺形成稳定络合物；
• pH缓冲：藻蛋白在酸性介质中维持局部碱性微环境。实验数据表明，1.5% Spirulina提取液在0.5M HCl中对碳钢的抑制效率达92.3%，优于传统苯并三唑（85%）。

Algae extract as corrosion inhibitor in HCl medium

在1M HCl中，Sargassum muticum的乙醇提取物通过Langmuir吸附等温线（R²>0.99）证实其单分子层吸附特性，活化能计算显示其同时抑制阴/阳极反应（混合型抑制剂）。与工业标准钼酸盐相比，藻类抑制剂在60°C高温下仍保持80%以上效率，且对水生生物（如斑马鱼）的LC₅₀值高出两个数量级。

Conclusion

藻类抑制剂面临成分波动和规模化提取挑战，但通过基因工程优化藻种或纳米载体封装可提升稳定性。其应用已从传统管道防腐拓展至海洋工程（如海水淡化设备），未来或可结合AI预测分子构效关系，推动绿色化学（Green Chemistry）在腐蚀领域的革命。