传统的无机/有机缓蚀剂对环境的危害较大，使用受到越来越多的限制。含O、N、S、P等杂原子的杂环有机物具有多个活性吸附中心，对碳钢、铜、铝合金等多种金属都具有较强的吸附作用并能够在金属表面形成稳定的螯合物。在分子内或分子间可形成氢键使得吸附层增厚，防腐蚀效果更好。环境的温度和pH值变化对该类型缓蚀剂缓蚀性能影响较弱，同时它们对环境危害也较小。因而具有多功能、高效性、适应性强、低毒性等优点^[1-3]。

噻唑类化合物的研发成为近年来研究的热点领域之一^[4]，由于其优异的生物活性早已运用于农药结构的设计中^[5]，在材料领域也显示出巨大的发展潜力。在缓蚀剂领域，由于噻唑环上的氮、硫杂原子以及分子结构中的双键，可以有效地吸附在钢铁的表面阻断钢铁和酸液的接触从而达到防腐蚀的效果，同时，噻唑类衍生物有非常好的气相缓蚀效果，可以在较高温度下使用。

1 噻唑缓蚀剂的研究现状

1.1噻唑及其衍生物对金属的缓蚀作用

1992年，科威特的F. M. Al-Kharafi^[6]研究了2-氨基-噻唑（ATH）作为暴露在出口级科威特原油中碳钢缓蚀剂的性能。结果表明，存在10ppm的ATH情况下能将碳钢的腐蚀速率降低90%。XPS表明ATH的缓蚀性能是通过金属表面形成铁络合物层实现的。SEM测试发现加入ATH的有一层光滑的膜形成。1999年，印度的Archana Gupta^[7]使用失重和电化学极化技术研究了硫脲、2-氨基-（4-对氯苯基）-噻唑及它们不同衍生物的缩合产物对20%甲酸溶液中对碳钢的缓蚀作用。1999年，匈牙利的J. Telegdi等^[8]人利用石英晶体微天平（QCM）对铜表面进行了原位测量。在酸性硫酸盐中，5-(4#8217;-异丙基苯基)-2,4-二氧代四氢-1,3-噻唑对铜有很好的缓蚀性能。2001年，南斯拉夫的Gy. Vastag等^[9,10]人研究了5-苄基-2,4-二氧代四氢-1,3-噻唑和5-(4#8217;-异丙基苯基)-2,4-二氧代四氢-1,3-噻唑在酸性硫酸盐体系中对铜的缓蚀特性。2002年，印度的M.A.Quraishi等^[11]人研究了15%HCl在煮沸情况下，五种4-苯基-噻唑衍生物对碳钢的缓蚀作用。2004年，印度的M. A. Quraishi等^[12]人合成了四种由4-甲基苯基-噻唑与不同的芳香胺缩合的席夫碱，并研究了其在20%甲酸和20%乙酸溶液中对碳钢的缓蚀作用。2005年，任呈强等人研究了噻唑缓蚀剂在模拟高温高压油气井水介质中对N80油管钢的缓蚀机理。结果表明，在CO2环境中，噻唑的缓蚀机理服从”负催化效应”，在钢刀表面有很强的吸附能力，缓蚀效率高，在腐蚀产物膜上吸附能力降低；在CO2和H2S混合环境中，噻唑的缓蚀机理变为”几何覆盖效应”，吸附能力较差，缓蚀效率降低，但是能改变腐蚀产物膜的性能。2006年，连辉青等^[13]研究了2-氨基-（1-苯基-3-氧代丁基）-5-甲基-噻唑和2-氨基-（1,4-二苯基-3-氧代丁基）-5-甲基-噻唑在1M HCl溶液中对A3钢的缓蚀性能和吸附行为。2008年，印度的A. V. Shanbhag等^[14]人研究了0.1M HCl中两种噻唑衍生物对锌的缓蚀作用。2008年，印度的S. K. Shukla等^[15]人研究了1M HCl溶液中头孢噻肟钠对碳钢的缓蚀性能。2008年，埃及的A. S. Fouda等^[16]使用了失重法和恒流技术测试了3.0M HCl中4-苯基噻唑衍生物对304L不锈钢的缓蚀作用。翌年^[17,18]，他们研究了一种含有噻唑基团的抗菌药物在1M HCl中对304L不锈钢的缓蚀性能。2009年，埃及的K. F. Khaled等^[19]人用分子动态模拟研究了三种物质溶解在水溶液中在铁（110）晶面的物理行为，研究表明，三种噻唑衍生物均可以通过噻唑环及杂原子和芳环上的π电子吸附到铁（110）晶面。翌年^[20]，他们研究了1M硝酸中2-（4-噻唑基）-苯并咪唑等三种苯并咪唑衍生物对铁的缓蚀作用。使用密度泛函理论计算出的电子参数表明，苯并咪唑中侧链的位置影响缓蚀剂的活性。2010年，巴基斯坦的Imran Naqvi等^[21]人研究了头孢克肟在1M HCl中对碳钢的缓蚀作用。2010年，中国的Xianghong Li等人^[22]研究了1M HCl和0.5M H2SO4中噻唑蓝四氮唑溴化物对冷轧钢的缓蚀作用。2011年，胡松青等人^[23]研究了IM-11与2-氨基噻唑复配对Q235钢在CO2饱和的5%NaCl腐蚀溶液中的协同缓蚀和吸附作用，复配后，缓蚀效率显著变大。2011年，罗马尼亚的Adriana Samide等^[24,25]研究1M HCl溶液中4-氨基-N-（2-噻唑基）-苯磺酰胺对碳钢的缓蚀作用。XPS分析表明，腐蚀产物是非整数比Fe3 氧化或氢氧化物，包含Fe2O3，α、γ-FeOOH，Fe(OH)3，主要是γ-FeOOH。2012年，陈洪杰等^[26]合成了一种噻唑衍生物，与咪唑啉季铵盐复配来研究在高H2S/CO2分压、单质硫共存下，对抗硫钢L360的缓蚀作用。2012年，伊朗的Ali Reza Hosein Zadeh等^[27]使用极化、EIS和计时安培分析法研究了1M HCl中2-氨基-5-硝基噻唑对AISI钢4130的缓蚀能力。2012年，塞尔维亚的Suzana Apostolov等人^[28]研究了一种噻唑衍生物（DABDT）在0.1M Na2SO4，pH=3溶液中对铜的缓蚀性能。2013年，印度的Arumugam Manivel等人^[29]研究了1M HCl中一种噻唑衍生物作为碳钢缓蚀剂的性能。2014年，印度的Mahendra Yadav等人^[30]合成了两种喹啉-噻唑衍生物，并研究了15%HCl中对碳钢的腐蚀作用，2014年，土耳其的A. O. Y#252;ce等人^[31]将5-氨基-4-甲基-噻唑作为0.5M HCl中碳钢的缓蚀剂来研究。

2 噻唑类缓蚀剂的作用机理

噻唑类化合物含N、S等杂原子，具有多个活性吸附中心，对碳钢、铜、铝合金等多种金属都具有较强的吸附作用并能够在金属表面形成稳定的螯合物。在分子内或分子间可形成氢键使得吸附层增厚，具有一定的缓蚀效果。

2.1 对碳钢缓蚀作用的机理

在酸性溶液中，噻唑类缓蚀剂对碳钢的缓蚀作用是通过吸附（包含物理吸附和化学吸附）实现的：

1、噻唑分子中中性的N原子在酸性介质中很容易被质子化：