ISSN: ‎2008-4226, Abbreviation: Anal. Bioanal. Electrochem.

Authors

1 Materials Laboratory, Chemistry Institute, Federal Fluminense University, Niterói, Rio de Janeiro, 24020-141, Brazil

2 Natural Products Laboratory, Chemistry Institute, Federal Fluminense University, Niterói, Rio de Janeiro, 24020-141, Brazil

3 Separare - Chromatography Research Center, Chemistry Department, Federal University of São Carlos, São Carlos, São Paulo, 13565-905, Brazil

4 Federal Institute of Education, Science and Technology of São Paulo - Campus Pirituba, São Paulo, São Paulo, 05110-000, Brazil

Abstract

In the context of highly efficient, non-toxic and natural organic corrosion inhibitors, Phyllogorgia dilatata was studied as an anticorrosive for mild steel in acid medium. The marine octocoral crude extract (PDCE) was characterized and analyzed by LC-HRMS, revealing the presence of 16 different organic molecules. The corrosion inhibition was evaluated via weight loss study and electrochemical techniques. The obtained polarization curves showed that PDCE acts as a mixed-type inhibitor and gravimetric, Electrochemical Impedance Spectroscopy and Linear Polarization Resistance analyses reached an average maximum anticorrosive efficiency of 93.4% at 1 g L-1. The data crossing between gravimetric and electrochemical measurements indicated that the protection mechanism is due to adsorption, blocking electro-active sites. The adsorption data followed the Freundlich theory and SEM/EDX images confirmed the formation of a protective multilayer film.

Keywords

[1] P. Mourya, P. Singh, R. B. Rastogi, and M. M. Singh, Appl. Surf. Sci. 380 (2016) 141.
[2] M. Farsak, H. Keleş, and M. Keleş, Corros. Sci. 98 (2015) 223.
[3] N. Chafai, S. Chafaa, K. Benbouguerra, D. Daoud, A. Hellal, and M. Mehri, J. Taiwan Ins. Chem. Eng. 70 (2017) 331.
[4] V. N. Ayukayeva, G. I. Boiko, N. P. Lyubchenko, R. G. Sarmurzina, R. F.Mukhamedova, U. S.Karabalin, and S. A. Dergunov, Coll. Surf. A: Phys. Eng. Asp. 579 (2019) 123636.
[5] Y. Abboud, A. Abourriche, T. Saffaj, M. Berrada, M. Charrouf, A. Bennamara, A. Cherqaoui, and D. Takky, Appl. Surf. Sci. 252 (2006) 8178.
[6] B. Lyu, H. Liu, P. Li, D. Gao, and J. Ma, (2019) J. Ind. Eng. Chem. 80 (2019) 411.
[7] S. Fatima, R. Sharma, F. Asghar, A. Kamal, A. Badshah, and H. B. Kraatz, J. Ind. Eng. Chem. 76 (2019) 374.
[8] K. Zakaria, A. Hamdy, M. A. Abbas, and O. M. Abo-Elenien, J. Taiwan Ins. Chem.
Engin. 65 (2016) 530.
[9] S. K. Saha, A. Dutta, P. Ghosh, D. Sukul, and P. Banerjee, Phys. Chem. Chem. Phys. 18 (2016) 17898.
[10] N. Kovačević, and A. Kokalj, Mat. Chem. Phys. 137 (2012) 331.
[11] S. Shen, X. Guo, P. Song, Y-C. Pan, H. Wang, Y. Wen, and H. F. Yang, Appl. Surf. Sci. 276 (2013) 167.
[12]R. Macedo, N. D. N. Marques, J. Tonholo, and R. C. Balaban, Carbohydr. Polym. 205 (2019) 371.
[13] C. C. Ahanotu, I. B. Onyeachu, M. M. Solomon, I. S. Chikwe, O. B. Chikwe, and C. A. Eziukwu, Sustainable Chem. Pharmacy 15 (2020) 100196.
[14] A. Dehghani, G. Bahlakeh, and B. Ramezanzadeh, Bioelectrochemistry 130 (2019) 107339.
[15] Q. Wang , B. Tan, H. Bao, Y. Xie, Y. Mou, P. Li, D. Chen, Y. Shi, X. Li, and W. Yang, Bioelectrochemistry 128 (2019) 49.
[16] Y. Lekbach, Z. Li, D. Xu, S. El Abed, Y. Dong, D. Liu, T. Gu, S. I. Koraichi, K. Yang, and F. Wang, Bioelectrochemistry 128 (2019) 193.
[17] H. Hassannejad, and A. Nouri, J. Mol. Liq. 254 (2018) 377.
[18] F. Zulkifli, N. Ali, M. S. M. Yusof, M. I. N. Isa, A. Yabuki, and W. B. Wan Nik, Progress Org. Coat. 105 (2017) 310.
[19] S. Varvara, R. Bostan, O. Bobis, L. Găină, F. Popa, V. Mena, and R. M. Souto, Appl. Surf. Sci. 426 (2017) 1100.
[20] M. G. Sethuraman, V. Aishwarya, C. Kamal, and T. Jebakumar Immanuel Edison, Arab. J. Chem. 10 (2017) S522.
[21] M. Mobin, and M. Rizvi, Carbohydr. Polym. 160 (2017) 172.
[22] T. He, W. Emori, R. H. Zhang, P. C. Okafor, M. Yang, and C. R. Cheng, Bioelectrochemistry 130 (2019) 107332.
[23] A. Saxena, D. Prasad, and R. Haldhar, Bioelectrochemistry 124 (2018) 156.
[24] P. Mourya, S. Banerjee, and M. M. Singh, Corros. Sci. 85 (2014) 352.
[25] C. Kamal, and M. G. Sethuraman, Mater. Corros. 65 (2014) 846.
[26] M. Ramdani, H. Elmsellem, B. Haloui, N. Elkhiati, L. Mostafa, A. Mesfioui, B. Hammouti, A. Aouniti, and B. El Mahi, 8 (2016) 330.
[27] D. K. Verma, and F. Khan, Green Chem. Lett. Rev. 9 (2016) 52.
[28] C. Kamal, and M. G. Sethuraman, Ind. Eng. Chem. Res. 51 (2012) 10399.
[29] M. P. Rai, A. Khanra, S. Rai, M. Srivastava, and R. Prakash, J. Mol. Liq. 266 (2018) 279.
[30] T. Benabbouha, M. Siniti, H. El Attari, K. Chefira, F. Chibi, R. Nmila, and H. Rchid, J. Bio. Tribo. Corros. 4 (2018) 39.
[31] C. M. Fernandes, T. S. Ferreira Fagundes,N. Escarpini dos Santos, M. Shewry, T. Rocha, R. Garrett, R. M. Borges, G. Muricy, A. L. Valverde, and E. A. Ponzio, Electrochim. Acta 312 (2019) 137.
[32] K. J. Schippers, D. Sipkema, R. Osinga, H. Smidt, S. A. Pomponi, D. E. Martens, and R. H. Wijffels, Adv. Marine Biol. 62 (2012) 273.
[33] C. M. Messina, S. Manuguerra, G. Renda, and A. Santulli, Marine Biotech. 21 (2019) 565.
[34]L. A. De Lima, L. Migliolo, C. Barreiro e Castro, D. D. Pires, C. Lopez-Abarrategui, E. F. Goncalves, I. M. Vasconcelos, J. T. A. De Oliveira, A. D. J. Otero-Gonzalez, O. L. Franco, and S. C. Dias, Protein and Peptide Lett. 20 (2013) 1153.
[35] R. D. A. Epifanio, B. A. P. da Gama, and R. C. Pereira, Biochem. Syst. Ecol. 34 (2006) 446.
[36] R. D. Epifanio, D. L. Martins, R. Villaca, and R. Gabriel, J. Chem. Ecol. 25 (1999) 2255.
[37] S. S. Oigman, Y. F. D. Fernandes, D. Teles, L. F. Maia, R. D. Epifanio, and C. M. Rezende, Braz. J. Pharm. 25 (2015) 612.
[38] D. L. Martins, and R. D. Epifanio, J. Braz. Chem. Soc. 9 (1998) 586.
[39] C. M. Fernandes, L. X. Alvarez, N. E. dos Santos, A. C. Maldonado Barrios, and E. A. Ponzio Corros. Sci. 149 (2019) 185.
[40] L. F. Maia, R. F. Fernandes, M. R. Almeida, and L. F. C. de Oliveira, Braz. J. Pharm. 25 (2015) 619.
[41] N. K. Mohd, M .J. Ghazali, Y. S. Kian, N. A. Ibrahim, W. M. Z. W. Yunus, S. M. M. Nor, and Z. Idris, J. Oil Palm Res. 29 (2017) 97.
[42] N. K. Othman, S. Yahya, and M. C. Ismail, J. Ind. Eng. Chem. 70 (2019) 299.
[43] M. Faydy, M. Galai, M. Rbaa, M. Ouakki, B. Lakhrissi, M. Touhami, and Y. El Kacimi, Anal. Bioanal. Electrochem. 10 (2018) 815.
[44] Q. Ma, S. Qi, X. He, Y. Tang, and G. Lu, Corros. Sci. 129 (2017) 91.
[45] K. R. Ansari, M. A. Quraishi, and A. Singh, Corros. Sci. 79 (2014) 5.
[46] U. Eduok, E. Ohaeri, and J. Szpunar, Mater. Sci. Eng. C 105 (2019) 110095.
[47] C. Kamal, and M. G. Sethuraman, Arab. J. Chem. 5 (2012) 155.
[48] K. Y. Foo, and B. H. Hameed, Chem. Eng. J. 156 (2010) 2.
[49] M. Pakiet, I. Kowalczyk, R. Leiva Garcia, R. Moorcroft, T. Nichol, T. Smith, R. Akid, and B. Brycki, Bioelectrochemistry 128 (2019) 252.
[50] A. Fateh, M. Aliofkhazraei, and A. R. Rezvanian, Arab. J. Chem. 13 (2020) 481.
[51] G. Bahlakeh, B. Ramezanzadeh, A. Dehghani, and M. Ramezanzadeh, J. Mol. Liq. 283 (2019) 174.
[52] A. M. El Defrawy, M. Abdallah, and J. H. Al-Fahemi, J. Mol. Liq. 288 (2019) 110994.
[53] H. S. Gadow, T. A. Farghaly, and A. M. Eldesoky, J. Mol. Liq. 294 (2019) 111614.
[54] U. Kumar, and M. Bandyopadhyay, Biores. Technol. 97 (2006) 104.
[55] T. K. Naiya, A. K. Bhattacharya, and S. K. Das, J. Coll. Int. Sci. 325 (2008) 48.
[56] S. S. Ghasemi, M. Hadavifar, B. Maleki, and E. Mohammadnia, J. Wat. Proc. Eng. 32 (2019) 100965.
[57] B. Goswami, and D. Mahanta, Coll. Surf. A Phys. Eng. Asp. 582 (2019) 132843.
[58] Z. Li, Z. Wang, C. Wang, S. Ding, F. Li, and F. Lin, Appl. Surf. Sci. 496 (2019) 143708.
[59] L. L. Liao, S. Mo, H. Q. Luo, and L. B. Li, J. Coll. Int. Sci. 499 (2017) 110.
[60] M. Bobina, A. Kellenberger, J. P. Millet, C. Muntean, and N. Vaszilcsin, Corros. Sci. 69 (2013) 389.
[61] M. Prabakaran, S. H. Kim, K. Kalaiselvi, V. Hemapriya, and I. M. Chung, J. Taiwan Ins. Chem. Eng. 59 (2016) 553.
[62] C. B. P. Kumar, and K. N. Mohana, J. Taiwan Ins. Chem. Eng. 45 (2014) 1031.
[63] F. Boudjellal, H. B. Ouici, A. Guendouzi, O. Benali, and A. Sehmi, J. Mol. Str. 1199 (2020) 1270571.
[64] L. L. Liao, S. Mo, J. L. Lei, H. Q. Luo, and N. B. Li, J. Coll. Int. Sci. 474 (2016) 68.
[65] P. Preethi Kumari, P. Shetty, and S. A. Rao, Arab. J. Chem. 10 (2017) 653.
[66] P. Muthukrishnan, B. Jeyaprabha, and P. Prakash, Arab. J. Chem. 10 (2017) S2343.
[67] A. Jamal Abdul Nasser, and M. Anwar Sathiq, Arab. J. Chem. 10 (2017) S261.
[68] S. A. Umoren, M. M. Solomon, S. A. Ali, and H. D. M. Dafalla, Mater. Sci. Eng. C 100 (2019) 897.
[69] X. Ma, X. Jiang, S. Xia, M. Shan, X. Li, L. Yu, and Q. Tang, Appli. Surf. Sci. 371 (2016) 248.
[70] N. Errahmany, M. Rbaa, A. Tazouti, E. L. Kafssaoui, B. Lakhrissi, R. Touir, and M. Touhami, Anal. Bioanal. Electrochem. 11 (2019) 1032.
[71] E. Ituen, V. Mkpenie, E. Moses, and I. Obot, Bioelectrochem. 129 (2019) 42.
[72] R. Sadeghi Erami, M. Amirnasr, S. Meghdadi, M. Talebian, H. Farrokhpour, K. Raeissi, Corrosion Science 151 (2019) 190.
[73] C. M. Fernandes, M. P. V. de Mello, N. E. dos Santos, A. M. T. de Souza, M. Lanznaster, and E. A. Ponzio, Mater. Corros. 71 (2020) 280.
[74] S. Xiong, D. Liang, Z. Ba, Z. Zhang, and S. Luo, Appl. Surf. Sci. 492 (2019) 399.
[75] H. M. Abd El-Lateef, Appl. Surf. Sci. 501 (2020) 144237.
[76] K. Zhang, B. Xu, W. Yang, X. Yin, Y. Liu, and Y. Chen, Corros. Sci. 90 (2015) 284.
[77] U. Eduok, E. Ohaeri, and J. Szpunar, Electrochim. Acta 278 (2018) 302.
[78] B. Tan, S. Zhang, H. Liu, Y. Guo, Y. Qiang, W. Li, L. Guo, C. Xu, and S. Chen, J. Coll. Int. Sci. 538 (2019) 519.
[79] T. K. Chaitra, K. N. S. Mohana, and H. C. Tandon, J. Mol. Liq. 211 (2015) 1026.
[80] B. Xu, Y. Ji, X. Zhang, X. Jin, W. Yang, and Y. Chen, RSC Adv. 5 (2015) 56049.
[81] H. Gerengi, M. M. Solomon, S. Öztürk, A. Yıldırım, G. Gece, and E. Kaya, Mater. Sci. Eng. C 93 (2018) 539.
[82] Z. Sanaei, M. Ramezanzadeh, G. Bahlakeh, and B. Ramezanzadeh, J. Ind. Eng. Chem. 69 (2019) 18.
[83] N. Asadi, M. Ramezanzadeh, G. Bahlakeh, and B. Ramezanzadeh, J. Taiwan In. Chem. Eng. 95 (2019) 252.
[84] Z. Zhang, N. Tian, L. Zhang, and L. Wu, Corros. Sci. 98 (2019) 438.
[85] A. Salhi, S. Tighadouini, M. El-Massaoudi, M. Elbelghiti, A. Bouyanzer, S. Radi, S. El Barkany, F. Bentiss, and A Zarrouk. J. Mol. Liq. 248 (2017) 340.
[86] I. Abdulazeez, A. Zeino, C. W. Kee, A. A. Al-Saadi, M. Khaled, M. W. Wong, and A. A. Al-Sunaidi, Appl. Surf. Sci. 471 (2019) 494.
[87] B. Tan, S. Zhang, W. Li, X. Zuo, Y. Qiang, L. Xu, J. Hao, and S. Chen, J. Ind. Eng. Chem. 77 (2019) 449.
[88] M. P. Casaletto, V. Figà, A. Privitera, M. Bruno, A. Napolitano, and S. Piacente, Corros. Sci. 136 (2018) 91.
[89] G. Vengatesh, and M. Sundaravadivelu, J. Mol. Liq. 287 (2019) 110906.
[90] E. Machnikova, K. H. Whitmire, and N. Hackerman, Electrochim. Acta 53 (2008) 6024.
[91] M. Rbaa, N. Errahmany, Y. El Kacimi, M. Galai, M. Faydy, Y. Lakhrissi, M. Touhami, and B. Lakhrissi, Anal. Bioanal. Electrochem. 10 (2018) 1328.
[92] A. Chaouiki, H. Lgaz, I. M. Chung, I. H. Ali, S. L. Gaonkar, K. S. Bhat, R. Salghi, H. Oudda, and M. I . Khan, J. Mol. Liq. 266 (2018) 603.
[93] N. Z. N. Hashim, E. H. Anouar, K. Kassim, H. M. Zaki, A. I. Alharthi, and Z. Embong, Appl. Surf. Sci. 476 (2019) 861.
[94] P. E. Alvarez, M. V. Fiori-Bimbi, A. Neske, S. A. Brandán, and C. A. Gervasi, J. Ind. Eng. Chem. 58 (2018) 92.
[95] B. M. Mistry, and S. Jauhari, Res. Chem. Int. 41 (2014) 6289.
[96] C. Verma, L. O. Olasunkanmi, I. B. Obot, E. E. Ebenso, and M. A. Quraishi, RSC Adv. 6 (2016) 53933.
[97] M. Bouanis, M. Tourabi, A. Nyassi, A. Zarrouk, C. Jama, and F. Bentiss, Appl. Surf. Sci. 389 (2016) 952.
[98] M. Ali Asaad, N. N. Sarbini, A. Sulaiman, M. Ismail, G. F. Huseien, Z. Abdul Majid, and P. Bothi Raja, J. Ind. Eng. Chem. 63 (2018) 139.
[99] M. Rbaa, B. Lakhrissi, and H. Lgaz, Anal. Bioanal. Electrochem. 11 (2019) 787.
[100] X. Luo, C. Ci, J. Li, K. Lin, S. Du, H. Zhang, X. Li, Y. F. Cheng, J. Zang, and Y. Liu, Corrosion Science 151 (2019) 132.
[101] A. E. Somers, B. R. W. Hinton, C. de Bruin-Dickason, G. B. Deacon, P. C. Junk, and M. Forsyth, Corros. Sci. 139 (2018) 430.
[102] F. S. de Souza, C. Giacomelli, R. S. Gonçalves, and A. Spinelli, Mater. Sci. Eng. C 32 (2012) 2436.
[103] C. C. Ahanotu, I. B. Onyeachu, M. M. Solomon, I. S. Chikwe, O. B. Chikwe, and C. A. Eziukwu, Sustainable Chem. Pharmacy (2020) 15.