硫脲/硫氰酸钾复合缓蚀剂对20碳钢的缓蚀性能研究

借助静态腐蚀失重法研究了硫脲/硫氰酸钾缓蚀剂的最佳配方及在5%盐酸、5%硫酸、5%硝酸中对20碳钢的缓蚀性能。结果表明,在5%盐酸中,只需加入0.2%的复合缓蚀剂(硫脲∶硫氰酸钾=7∶3),20碳钢材质的缓蚀率可以达到85.1%;在5%硫酸介质中,缓蚀率在复合缓蚀剂(硫脲∶硫氰酸钾=5∶5)为0.2%时达到最大,为87.3%;在5%硝酸溶液中,当复合缓蚀剂(硫脲∶硫氰酸钾=7∶3)的加入量为0.15%时,20碳钢的缓蚀率可达到99%。     

硫脲/硫氰酸钾复合缓蚀剂对20碳钢的缓蚀性能研究

借助静态腐蚀失重法研究了硫脲/硫氰酸钾缓蚀剂的最佳配方及在5%盐酸、5%硫酸、5%硝酸中对20碳钢的缓蚀性能。结果表明,在5%盐酸中,只需加入0.2%的复合缓蚀剂(硫脲∶硫氰酸钾=7∶3),20碳钢材质的缓蚀率可以达到85.1%;在5%硫酸介质中,缓蚀率在复合缓蚀剂(硫脲∶硫氰酸钾=5∶5)为0.2%时达到最大,为87.3%;在5%硝酸溶液中,当复合缓蚀剂(硫脲∶硫氰酸钾=7∶3)的加入量为0.15%时,20碳钢的缓蚀率可达到99%。     

硬脂酸咪唑啉缓蚀剂对常见金属在10%盐酸中的缓蚀性能

使用静态失重法研究了硬脂酸咪唑啉缓蚀剂在10%盐酸中对常见金属(20碳钢、不锈钢、黄铜、紫铜)的缓蚀行为。结果表明,针对20碳钢材质,只需加入0.3%的硬脂酸咪唑啉缓蚀剂,其在10%盐酸中的缓蚀率就达到93%;针对不锈钢材质,硬脂酸咪唑啉缓蚀剂0.2%的加入量即可使其在10%盐酸中的缓蚀率达到94%;针对黄铜材质,添加0.4%的硬脂酸咪唑啉缓蚀剂可以使其在10%盐酸中的缓蚀率达到85%;同样地,在10%盐酸溶液中,添加0.4%的硬脂酸咪唑啉缓蚀剂可以使紫铜材质的缓蚀率达到87%。硬脂酸咪唑啉类缓蚀剂在10%盐酸中对20碳钢、不锈钢、黄铜、紫铜均有优良的缓蚀性能。     

壳聚糖与CTAB复合缓蚀剂对Q235钢的缓蚀性能研究

采用失重法、交流阻抗法和极化曲线法研究了盐酸介质中壳聚糖及其与十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)复合缓蚀剂对Q235钢的缓蚀性能。测试结果表明,单独使用壳聚糖作为缓蚀剂,对Q235钢表面有较强的缓蚀性能。当壳聚糖的质量浓度为0.1 g/L时,在1.0 mol/L的盐酸介质中30℃腐蚀24 h,3种方法测得的缓蚀效率均达到85%以上;加入CTAB后,缓蚀性能明显增强,CTAB的质量分数为10%时,缓蚀效率达到了92%以上。2种缓蚀剂在Q235钢表面吸附机理不同且吸附过程相互补充,因此二者复配后缓蚀性能加强。     

硬脂酸咪唑啉缓蚀剂对常见金属在10%盐酸中的缓蚀性能

使用静态失重法研究了硬脂酸咪唑啉缓蚀剂在10%盐酸中对常见金属(20碳钢、不锈钢、黄铜、紫铜)的缓蚀行为。结果表明,针对20碳钢材质,只需加入0.3%的硬脂酸咪唑啉缓蚀剂,其在10%盐酸中的缓蚀率就达到93%;针对不锈钢材质,硬脂酸咪唑啉缓蚀剂0.2%的加入量即可使其在10%盐酸中的缓蚀率达到94%;针对黄铜材质,添加0.4%的硬脂酸咪唑啉缓蚀剂可以使其在10%盐酸中的缓蚀率达到85%;同样地,在10%盐酸溶液中,添加0.4%的硬脂酸咪唑啉缓蚀剂可以使紫铜材质的缓蚀率达到87%。硬脂酸咪唑啉类缓蚀剂在10%盐酸中对20碳钢、不锈钢、黄铜、紫铜均有优良的缓蚀性能。     

二氧化氯缓蚀剂制备及性能研究

将多氨基磷酸盐、碳氢咪唑啉季铵盐、非离子表面活性剂、六亚甲基四铵和溶剂复配,制得二氧化氯缓蚀剂,采用静态失重法、电化学法评测缓蚀性能。研究了缓蚀剂对Q235、20#钢、304不锈钢、黄铜、铝试片在100,250,500,1 000 mg/L的二氧化氯溶液中的缓蚀情况。结果表明,在二氧化氯水溶液中加入ClO2缓蚀剂50～1 500 mg/L,可使标准试片Q235、20#钢、304不锈钢、黄铜、铝达到轻度腐蚀。     

硫脲基松香咪唑啉季铵盐 的合成、性能及缓蚀机理

以松香、二乙烯三胺、3-氯-2-羟基丙烷磺酸钠和硫脲为主剂合成了硫脲基松香咪唑啉季铵盐,对其结构进行了红外和核磁(~(13)CNMR)表征。通过静态失重法和电化学方法考察了硫脲基松香咪唑啉季铵盐在酸性介质中的缓蚀性能,结合成膜理论以及缓蚀剂的分子结构,对自制缓蚀剂的缓蚀机理做出了解释。结果表明:303 K下,在质量分数为15%的盐酸介质中加入占盐酸质量0.4%的硫脲基松香咪唑啉季铵盐,其缓蚀率可达90.81%;自制缓蚀剂吸附在碳钢表面形成吸附膜,从而起到缓蚀作用。     

月桂酸咪唑啉季铵盐的合成及其复配剂缓蚀性能研究

以月桂酸、二乙烯三胺和氯化苄为原料,合成月桂酸咪唑啉季铵盐。利用静态失重法和电化学法研究月桂酸咪唑啉季铵盐及其复配剂在质量分数10%H2SO4中对Q235碳钢的缓蚀性能。静态失重实验表明,60℃时1 000 mg/L月桂酸咪唑啉季铵盐对Q235碳钢缓蚀率为85.21%。月桂酸咪唑啉季铵盐与KI有较好的协同作用,80℃时不同配比二元复配剂对Q235碳钢的缓蚀率均大于80%;但二元复配剂耐温性差,100℃时250 mg/L咪唑啉季铵盐、750 mg/L KI对Q235碳钢的缓蚀率仅为20.59%。多羟基聚合物和聚醚有很好的抗脱附性能,且聚醚与二元复配剂的协同作用优于多羟基聚合物,120℃时三元复配剂250 mg/L咪唑啉季铵盐、750 mg/L KI、1 200 mg/L聚醚对Q235碳钢的缓蚀率为82.63%。极化曲线测试与电化学阻抗谱试验结果与失重法一致,三元复配剂通过在Q235碳钢表面形成覆盖度较高的吸附膜有较好耐高温缓蚀性能。     

酸性介质中苯甲醛缩苯胺对A3碳钢的缓蚀作用

采用失重法及电化学法研究了苯甲醛缩苯胺在不同浓度盐酸介质和温度中对A3碳钢的缓蚀行为。结果表明,该缓蚀剂对盐酸介质中的A3碳钢有明显的缓蚀作用;加入缓蚀剂后,腐蚀反应活化能由52.23 k J/mol升高到103.85 k J/mol,随着温度的升高这种缓蚀剂能在一定程度上抑制温度对腐蚀速率的影响。随着缓蚀剂浓度的提高,腐蚀速率显著降低,缓蚀率显著提高,但最终会随着缓蚀剂用量加大,腐蚀速率和缓蚀率趋于平缓。     

哌啶衍生物对碳钢在盐酸溶液中的缓蚀作用

以盐酸溶液模拟腐蚀环境,采用静态失重法研究了哌啶衍生物C_(18)H_(28)N_2-2(C_nH_(2n+1))·2Cl(n为疏水链碳原子数)对Q235碳钢的缓蚀作用。结果表明,该类哌啶衍生物是一种高效的缓蚀剂,其缓蚀率随温度的升高而降低、随浓度的升高而升高;该类哌啶衍生物在盐酸溶液中对Q235碳钢的吸附符合Langmuir等温模型;腐蚀热力学和动力学分析表明,该类哌啶衍生物在Q235碳钢表面的吸附行为以化学吸附为主,其吸附过程为放热过程;在盐酸溶液模拟腐蚀环境中加入该类哌淀衍生物能大大提高腐蚀反应的表观活化能,增加反应势垒,抑制腐蚀反应,从而达到缓蚀效果。     

曼尼希碱型盐酸酸化缓蚀剂的合成及性能研究

以苯胺、甲醛、乙酰丙酮为原料,通过Mannich反应合成一种新型曼尼希碱。结果表明,新型曼尼希碱的最佳条件为:苯胺∶甲醛∶乙酰丙酮的物质的量配比为1∶1∶1,反应温度为80℃、盐酸加入量为0.02 mol、反应时间为6 h。分别采用失重法和电化学方法研究了曼尼希碱缓蚀剂的缓蚀性能,在25℃,1 mol/L的盐酸溶液中,对碳钢的缓蚀率达92.3%以上。对其缓蚀机理进行了初步的探讨,认为合成的新型曼尼希碱是以抑制阳极为主的混合型缓蚀剂。     

O,O’-二(环己基)二硫代磷酸-N,N,N-三乙铵的制备及缓蚀性能研究

制备了酸洗有机缓蚀剂O,O’-二(环己基)二硫代磷酸-N,N,N-三乙铵(NTOD),采用失重法、电化学法研究了NTOD在5%HCl溶液中对Q235钢的缓蚀性能和吸附行为。研究结果表明:NTOD在5%HCl溶液中是一种混合型缓蚀剂,在5%HCl溶液中的最高缓蚀率达到97%;NTOD在Q235钢表面的吸附完全符合Langmuir吸附等温式,属化学吸附。同时,还研究了腐蚀体系温度、酸浓度、放置时间对NTOD缓蚀性能的影响。     

植物提取物自组装膜在盐酸中对Q235钢的缓蚀作用

以铁线蕨植物提取物(ACE)为成膜物质,在Q235钢表面自组装得到缓蚀膜。通过极化曲线和电化学阻抗谱测试研究了该自组装膜对Q235钢在1 mol/L HCl溶液中的缓蚀性能。结果表明,该自组装膜对Q235钢的阴、阳极腐蚀反应均有抑制作用,可明显减缓Q235钢在盐酸溶液中的腐蚀,且缓蚀作用随ACE质量浓度的增大而增强。ACE分子在Q235钢表面的吸附遵从Langmuir和Frumkin吸附模型,为单分子层吸附,吸附分子之间存在横向吸引力。     

油酸咪唑啉类缓蚀剂对不锈钢的缓蚀性能研究

利用静态失重法、Tafel极化曲线研究了油酸咪唑啉类缓蚀剂在不同酸介质中对不锈钢的缓蚀性能,并尝试了油酸咪唑啉缓蚀剂与KI的复配实验。结果表明,油酸咪唑啉类缓蚀剂在10%盐酸中和10%硫酸中对不锈钢有很好的缓蚀作用。在10%盐酸介质中,只需加入0.3%的油酸咪唑啉缓蚀剂,不锈钢材质的缓蚀率就能达到98%;在10%硫酸介质中,缓蚀率在油酸咪唑啉缓蚀剂添加量为0.5%时最大,达到94%。与KI的复配结果表明,咪唑啉与KI之间有一定的缓蚀协同效应,复合使用可以达到降低成本和保持高缓蚀率的作用。     

离子液体在甲醇/硫酸介质中对Q235钢表面的缓蚀性能

探究硫酸存在时Q235钢在甲醇中的腐蚀行为，以及离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐（[Bmim]Cl）对金属表面的缓蚀作用。通过静态失重法、电化学测试、扫描电子显微镜来测定[Bmim]Cl对Q235钢的缓蚀性能。并利用量子化学计算和分子动力学模拟分析[Bmim]Cl分子的缓蚀机理。在甲醇中随着硫酸含量的增加碳钢的腐蚀速率增加。含有59.51 ml 0.05 mol·L^-1 H₂SO₄的甲醇溶液作为腐蚀介质时，随着[Bmim]Cl浓度升高，缓蚀效率逐渐增大，当浓度为0.6 mol·L^-1时，缓蚀效率达到最佳值，为90.63%，且[Bmim]Cl是主要控制阳极反应的混合抑制剂，SEM分析表明在含有缓蚀剂溶液中浸泡后的Q235钢表面相对于未加缓蚀剂更加平整。前线轨道分析和Fukui指数都表明，离子液体在碳钢表面的吸附位点分布在咪唑环上，与Fe发生化学吸附。分子动力学模拟结果表明缓蚀剂分子以阳离子[Bmim]⁺平行吸附于金属表面，阴离子Cl^-扩散在溶液中的方式达到缓蚀的效果。理论计算结果与实验结果一致，即[Bmim]Cl在甲醇/硫酸水溶液中对Q235钢具有很好的缓蚀作用，为新型离子液体缓蚀剂研究应用奠定了基础。     

304L不锈钢钢筋在模拟混凝土孔溶液中的钝化行为

利用恒电位极化法以及Mott-Schottky测试研究了304不锈钢钢筋与Q235钢筋在模拟混凝土孔溶液中的致密性以及生成的钝化膜的半导体特性.研究结果表明：304不锈钢钢筋在模拟混凝土孔溶液中表面形成的p型半导体钝化膜远比普通钢筋形成的n型半导体钝化膜的耐蚀性更高.     

两种甲基丙烯酸二甲氨乙酯基季铵盐的合成及缓蚀性能

以甲基丙烯酸二甲氨乙酯为母体，分别以氯丙烯和氯化苄为桥连基设计合成了两种季铵盐（DMA-1和DMA-2）。利用红外光谱、核磁共振氢谱证实了所得产物与设计相一致。再依次通过失重实验、电化学实验、AFM、接触角等手段测试了Q235钢在含有DMA-1 和DMA-2的1mol/L盐酸中的缓蚀性能，探讨了其在Q235钢表面的吸附和缓蚀机理。结果显示：在较高温度下，DMA-1和DMA-2仍能牢固吸附在Q235钢表面，当所加入缓蚀剂的浓度为100 mg/L 时，缓蚀率均可达92.7%以上，显示出良好的缓蚀性能，且 DMA-1比DMA-2具有更好的缓蚀效果。热力学计算结果表明DMA-1和DMA-2在Q235钢表面的吸附是化学吸附，过程自发、放热，且符合Langmuir等温吸附，属于良好的阳极型缓蚀剂。量子化学计算结果表明了DMA-1更容易提供或接受电子，进一步研究了DMA-1和DMA-2的分子结构与活性位点。     

一种新型联吡啶双子季铵盐的合成及缓蚀性能

以4,4'-联吡啶和氯化苄为原料,经季铵化反应制备了化合物1,1?-二苄基-4,4?-联吡啶双子季铵盐(PBA),产率为76.3%,通过FTIR、~1HNMR对产物结构进行了表征;利用失重法、电化学技术、AFM考察了PBA对1 mol/L盐酸溶液中Q235钢的缓蚀作用和其在Q235钢表面的吸附行为。结果表明,PBA是一种同时抑制阴、阳极的混合型缓蚀剂,缓蚀率随PBA浓度的增加而增加,随温度的升高而略有降低。当PBA质量浓度为80 mg/L时,缓蚀率可达96.53%。PBA在Q235钢表面的吸附为放热反应,遵循Langmuir等温式,是以化学吸附为主的混合型吸附。PBA在钢表面形成了一层致密的保护膜,大大阻碍了钢腐蚀。使用量子化学法研究了PBA的缓蚀机理,结果表明,PBA的活性区域集中于苯环和杂环上,且PBA分子接受电子的能力大于提供电子的能力。     

Q235钢表面渗氮化钛对腐蚀性能的影响

研究了Q235钢在经表面渗氮化钛处理后,其在10%的硫酸与富液中的耐蚀性能。对其腐蚀前后的宏观形貌进行对比,对渗后试样进行电化学腐蚀性能实验,对渗层的显微特征、结构形貌等进行了检测分析。结果表明,Q235钢在10%H2SO4中腐蚀速度是氮化钛渗层的78931倍,在富液中则是6768倍,说明在腐蚀液中,氮化钛渗层耐蚀性是相当好的,可以大大延长Q253钢在腐蚀介质中的使用寿命。     

多苯环双子季铵盐在油水两相中的传质性能

采用紫外分光光度法测定了2种联结基不同的阳离子双子季铵盐缓蚀剂(bi-PDTBP和PDTBP)在油水两相中的分配系数，通过分配系数及有关理论，计算出2种阳离子双子季铵盐缓蚀剂在分配时的热力学参数，并系统考察了温度、油水比例、盐浓度、缓蚀剂浓度和时间对缓蚀剂在油水介质中迁移的影响；最后通过失重法研究了2种缓蚀剂在1 mol/L盐酸中对Q235钢的缓蚀性能。结果表明：温度和缓蚀剂浓度可促进缓蚀剂在油水介质中的分配，而盐浓度和油水比例会阻碍缓蚀剂在油水介质中的分配；另外，随着2种缓蚀剂浓度的增加，缓蚀效率逐渐提高，且bi-PDTBP在高温下的缓蚀性能优于PDTBP。