复合缓蚀剂对碳钢腐蚀率的影响研究

目的研究异抗坏血酸钠、六偏磷酸钠、D-葡萄糖酸钠和硫酸锌的复配物在软化水水质中对碳钢腐蚀率的影响。方法通过静态挂片和旋转挂片实验,研究不同浓度、pH值、温度等条件下,复合缓蚀剂对碳钢腐蚀率的影响,对腐蚀机理进行探讨。结果在软化水pH=10,缓蚀剂质量浓度为150 mg/L,温度为50℃的条件下,复合缓蚀剂对碳钢有较好的缓蚀效果,静态挂片实验中碳钢的腐蚀率为0.0303mm/a,缓蚀率为86.31%;旋转挂片实验中碳钢的腐蚀率为0.0350 mm/a,缓蚀率为96.12%。结论在软化水水质中,碳钢的腐蚀率随着复合缓蚀剂投药量、溶液pH值的增大而降低,随着温度的升高而增大。     

芳香希夫碱在油田采出水中的缓蚀性能研究

目的研究不同复配型芳香希夫碱缓蚀剂在油田采出水中对N80碳钢的缓蚀效果。方法采用静态失重和旋转挂片实验比较四种芳香希夫碱的缓蚀速率,采用电化学测试、扫描电镜和EDS手段对N80碳钢进行表征和分析。结果在油田采出水中添加芳香希夫碱复配型缓蚀剂后,试样表面生成以铁、碳、氧元素为主的保护膜,当四种缓蚀剂的添加量达到90 mg/L时,N80碳钢的腐蚀速率下降趋势变化缓慢,a型缓蚀剂的缓蚀效果最好,其用量为90 mg/L时,N80碳钢的腐蚀速率降低到0.0087 mm/a,自腐蚀电位由-0.8112V提高到-0.7345 V,自腐蚀电流由77.79μA下降到5.410μA,缓蚀率可达到93.05%。结论四种希夫碱复配缓蚀剂均有较好的缓蚀性能,缓蚀剂的缓蚀效果顺序为abdc。     

无机复合缓蚀剂对碳钢的缓蚀性能

采用失重法、动电位扫描极化和电化学阻抗等方法研究了复合缓蚀剂对碳钢在20%NaCl溶液中的缓蚀作用。结果表明,单独使用六偏磷酸钠的缓蚀率仅为74.3%。而六偏磷酸钠(SHMP)分别与苯甲酸钠、钨酸钠、磷酸钠和硅酸钠复配,其中六偏磷酸钠与硅酸钠复合的缓蚀效果最好。六偏磷酸钠与硅酸钠的最佳比为2:1,复合缓蚀剂浓度为6.0g/L,缓蚀率达97.2%。     

硫酸介质中丙氨酸复合缓蚀剂的研究

目的研究丙氨酸和碘化钾共同存在于硫酸溶液中,对碳钢的协同缓蚀作用。方法采用极化曲线、交流阻抗谱、扫描电镜、X射线光电子能谱(XPS)以及El-Awady动力学模型,对丙氨酸、丙氨酸与碘化钾复配缓蚀剂对碳钢在硫酸介质中的缓蚀性能和吸附机理进行探究。结果在10%的硫酸体系中,对碳钢的缓蚀性能随着缓蚀剂浓度增大而增强。单独使用丙氨酸作为缓蚀剂,丙氨酸分子在碳钢表面呈单分子层吸附,缓蚀效率最高仅达到29%,缓蚀效果不明显。经过丙氨酸与碘化钾复配后,缓蚀效果显著提高,当丙氨酸质量浓度为300 mg/L,碘化钾质量浓度为250 mg/L时,缓蚀效率达到92%以上。XPS谱图表明,缓蚀剂主要是通过分子中的N原子与碳钢表面Fe原子形成共价键,吸附在碳钢的表面,与KI复配后,I-吸附在碳钢表面,并部分氧化,形成I_3~-。El-Awady动力学模型研究说明该复配缓蚀剂为混合型缓蚀剂,且在碳钢表面自发形成多分子层吸附膜。结论在10%的硫酸溶液中,丙氨酸分子通过物理吸附或化学吸附作用,吸附在碳钢表面,减缓腐蚀反应发生。碘化钾添加后,发挥连接缓蚀剂分子和碳钢表面的桥梁作用,从而协助丙氨酸吸附到碳钢表面,提高丙氨酸在碳钢表面的覆盖率,在提高缓蚀效率的同时,减少了丙氨酸的使用量,有效地抑制了钢材的腐蚀。     

柠檬酸介质中咪唑啉复配缓蚀剂对碳钢的缓蚀作用

采用失重法、极化曲线法研究了咪唑啉与KI的复配缓蚀剂在4%(质量浓度,下同)柠檬酸溶液中对碳钢的缓蚀协同作用。结果表明,复配缓蚀剂可有效抑制45#碳钢在柠檬酸溶液中的腐蚀,当缓蚀剂总浓度为0.4%时,咪唑啉和KI浓度比为3:1时缓蚀效果最好。极化曲线表明该复配缓蚀剂为混合型缓蚀剂。     

天然海水中高效缓蚀剂对碳钢缓蚀作用的研究

以锌盐、葡萄糖酸盐为主要缓蚀成分复配的适用于天然海水中碳钢的高效缓蚀剂，用失重法测定其缓蚀效率，并用电化学方法分析其缓蚀作用机理．结果表明：未预膜时缓蚀剂的临界浓度是280mg／L．此时对碳钢的缓蚀率为93．8％，试样表面光亮如初，没有局部腐蚀；预膜后缓蚀剂的临界浓度降为210mg／L，此时对碳钢的缓蚀率为93．1％．通过极化曲线分析可知该缓蚀剂是一种抑制阳极过程为主的混合型缓蚀剂．据交流阻抗谱图分析得到该缓蚀剂成膜反应分3个阶段：反应初期，缓蚀剂在电极表面初步吸附；反应中期，至浸泡48h时第一层缓蚀膜形成；反应后期，缓蚀膜向多层发展．     

新型离子液体缓蚀剂在油田采出水中的应用研究

目的研究离子液体在钢铁防腐方面的缓蚀效果。方法采用静态失重和动态失重法比较4种离子液体的缓蚀速率,利用电化学测试、扫描电镜和EDS手段对N80碳钢进行表征,评价了产品的缓蚀性能。结果油田采出水中添加微量的离子液体复配型缓蚀剂后,试样表面生成以铁碳氧元素为主的保护膜,当4种缓蚀剂添加量达到150 mg/L时,N80碳钢的腐蚀速率下降趋势变化缓慢,B型缓蚀剂缓蚀效果最好,其用量为150 mg/L时腐蚀速率降低到0.0087 mm/a,自腐蚀电位由0.8112 V提高到?0.7446 V,自腐蚀电流由77.79μA下降到5.03μA,缓蚀率可达到93.5%。结论 4种复配型离子液体缓蚀剂对N80碳钢均有较好的缓蚀性能,缓蚀效果大小顺序为B﹥C﹥D﹥A,其中B的缓蚀效率最好,缓蚀率为94.1%。     

复合气相缓蚀剂对铁质文物缓蚀机理的研究

采用乌洛脱品和胺类缓蚀剂A制成一种新的气相缓蚀剂,用模拟大气腐蚀状态的薄液膜电化学测试技术研究了复合气相缓蚀剂对铸铁试样电化学行为的影响.并通过X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)分析了复合气相缓蚀剂作用于模拟带锈文物所形成的锈层结构,并探讨了其缓蚀机理.结果表明,该复合气相缓蚀剂是一种阳极型的气相缓蚀剂,对模拟带锈文物有很好的缓蚀效果,该缓蚀剂可以促进铁质文物中的不稳定锈层向稳定锈层转化,抑制基体腐蚀的进一步扩展,对铁质文物具有很好的保护作用.      

一种咪唑烷硫酮衍生物的缓蚀性能

以硫脲、二乙烯三胺和有机羧酸为原料制备一种咪唑烷硫酮衍生物缓蚀剂(CI-R缓蚀剂),采用失重法、极化曲线法、扫描电镜(SEM)观察等方法,研究了缓蚀剂CI-R在85℃、500μg/g HCl+1%NH4Cl(质量分数,下同)溶液中对碳钢的缓蚀作用及其吸附模型。结果表明:缓蚀剂CI-R是一种混合型缓蚀剂,对试验溶液中的碳钢具有良好的缓蚀作用,加入量为20μg/g时,缓蚀率可达90.9%;其在碳钢表面的吸附遵循Langmuir吸附等温式,通过在碳钢表面形成一层致密的保护膜,阻碍腐蚀介质与金属基体的接触,抑制了金属的腐蚀。     

ATA及其与PASP复配在3.5%NaCl溶液中对碳钢的缓蚀作用

为寻找新的缓蚀荆来解决碳钢的腐蚀问题,采用极化曲线和交流阻抗方法,研究了3-氨基-1,2,4-三氮唑(ATA)及其与聚天冬氨酸(PASP)复配在3.5%NaCl溶液中对碳钢的缓蚀作用,并对比观察了碳钢在未加和加入复配缓蚀荆的3.5%NaCl溶液中浸泡后的腐蚀形貌.结果表明:ATA在3.5%NaCl溶液中对碳钢具有缓蚀作用,属阳极型缓蚀剂,其添加量以25 mg/L为最好,此时的缓蚀效果最佳,缓蚀率可达93.51%;ATA和PASP复配在3.5%NaCl溶液中对碳钢具有缓蚀协同作用,且15 mg/L ATA和10 mg/L PASP复配时的缓蚀协同作用最好,缓蚀率高达99.89%.     

双咪唑啉在CO2/O2环境中的缓蚀行为及其与巯基乙醇的复配性能

目的 探究双咪唑啉(PMA)在CO2/O2环境中对碳钢的缓蚀作用及其与2-巯基乙醇(MAT)复配时的缓蚀性能和机理。方法 采用红外光谱对合成的PMA进行表征,运用失重法、电化学测试技术(阻抗谱和极化曲线)和表面形貌分析等手段评价PMA的缓蚀性能,同时探究PMA与MAT复配后的协同缓蚀作用。通过量子化学计算和分子动力学模拟,分析PMA与MAT分子的吸附活性位点和吸附能力。结果 失重实验结果表明,CO2/O2环境中添加100 mg/L PMA时,缓蚀率可达66.47%。随MAT浓度的增加,缓蚀效率逐渐提高,当MAT的质量浓度为40 mg/L时,缓蚀率达到最高值(70.38%)。电化学测试结果表明,PMA和MAT复配后,碳钢的腐蚀电位随缓蚀剂浓度的升高而升高,阳极反应受到明显抑制。扫描电镜观察到加入复配缓蚀剂后,碳钢表面光滑,腐蚀深度减小。理论计算结果表明,PMA的活性位点在咪唑啉环上,而MAT的活性位点在硫原子上,二者复配后自由体积分数减小,因此缓蚀效率提高。结论 由于PMA在碳钢表面有较强的吸附能力,因此在CO2/O2环境下的缓蚀效果较好,PMA与MAT表现出较好的协同作用,二者复配后,能够更有效地抑制碳钢在CO2/O2环境中的腐蚀。缓蚀机理为PMA在碳钢表面形成一层保护膜,MAT的加入使保护膜更加致密。     

天然海水中BTA与KI对黄铜的协同缓蚀作用

采用极化曲线、交流阻抗、溶液分析等方法研究了苯并三氮唑(BTA)与碘化钾(KI)对天然海水中黄铜的协同缓蚀作用及加药顺序对缓蚀性能的影响.结果表明,当BTA和KI的使用浓度分别为2 mg/L和10 mg/L时,对黄铜的缓蚀率达到97.19%;考虑加药顺序后缓蚀率可进一步提高到99.31%.极化曲线测试表明,BTA与KI复配为混合型缓蚀剂,且抑制阴极反应的程度更强.SEM照片显示,添加了BTA与KI缓蚀剂的铜片表面基本没有腐蚀.溶液分析显示添加了BTA与KI复配缓蚀剂后有效地抑制了黄铜的脱锌腐蚀.     

曼尼希碱酸化缓蚀剂的合成及缓蚀性能

目前,曼尼希碱的合成多在有机溶剂中进行,其中大多有机溶剂对人体有害。以苯乙酮、甲醛、二乙胺为原料,苄基三乙基氯化铵为相转移催化剂,以水为溶剂合成曼尼希碱酸化缓蚀剂。用失重法和电化学方法考察其浓度及腐蚀液温度对20碳钢缓蚀效果的影响。结果表明:该缓蚀剂为混合型缓蚀剂,在碳钢表面的吸附为物理吸附;随温度的升高缓蚀率逐渐减小,随浓度的增加缓蚀率先增大后减小;缓蚀剂的添加量为0.7%,温度35~55℃时缓蚀率都在90%以上,能有效抑制盐酸对碳钢的腐蚀。     

无返锈湿喷砂缓蚀剂的筛选

为了解决钢铁结构物湿喷砂后材料表面容易返锈的问题,采用失重试验、电化学试验、表面形貌观察和缓蚀效果模拟验证试验对20号钢湿喷砂磨液添加相应缓蚀剂后的缓蚀效果进行了筛选研究。结果表明,缓蚀剂F、D和I的使用浓度为2g/L较为合适,复配缓蚀剂D+F、D+I和F+I对20号钢在溶液中的腐蚀起到很好的抑制作用。经复配缓蚀剂溶液浸泡的20号钢样品,在大气中放置4h后,表面光亮无明显锈迹,说明3种复配缓蚀剂可以达到相应的缓蚀效果。     

故宫古建筑用铁钉基体、铁锈剖析及缓蚀保护

目的 对故宫古建筑用铁钉进行检测并保护。方法 利用金相显微镜对铁钉基体进行金相组织分析,采用体视显微镜对锈层表面进行观测,借助扫描电镜、X-射线能谱仪(SEM-EDX)及X射线衍射仪(XRD),对锈蚀产物化学组成进行了成分测试。测定动电位极化曲线以研究硅酸盐复配缓蚀剂对铸铁电极预膜缓蚀后的电化学行为,通过加入聚乙二醇(PEG)的方法对硅酸盐复配缓蚀剂进行改性。结果 故宫古建筑用铁钉基体组织为球墨铸铁,表面锈蚀产物主要呈现红褐色及黑褐色,经分析主要由Fe2O3、Fe3O4和α-FeOOH组成,铁钉表面白色物的主要成分为CaCO3。极化曲线法测得硅酸盐复配缓蚀剂预膜后的缓蚀效率为20.53%,改性后的缓蚀效率达到81.20%。交流阻抗测试、耐盐雾测试及室外暴露测试都表明,改性后缓蚀剂具有一定的缓蚀性能。结论 故宫古建筑用铁钉表面锈蚀严重,需要通过系列保护手段减缓腐蚀速率。硅酸盐复配缓蚀剂预膜使用效果不佳,改性后的缓蚀剂对模拟铁钉的铸铁试样起到一定的缓蚀效果,且表面颜色变化小,满足铁质文物保护需求。     

2-甲基咪唑啉及其复配缓蚀剂在高硬度电解质水溶液中的缓蚀性能

为解决碳钢在高硬度电解质水溶液中的垢下腐蚀问题,着重考察了2-甲基咪唑啉缓蚀剂在模拟腐蚀体系中的缓蚀性能及其复配效应。研究结果表明:温度为50℃、浓度为60 mg/L时,2-甲基咪唑啉的缓蚀效果最好;2-甲基咪唑啉与硫脲及碘化钾均有较好的复配效应,且将三者复配时也具有较好的缓蚀效果;2-甲基咪唑啉与硫脲和碘化钾的配比均为1∶1时缓蚀效果最好。     

固定化溶菌酶的缓蚀机理及性能

采用物理吸附方法将溶菌酶固定在MCM-41介孔分子筛上,并与化学缓蚀剂[氨基三亚甲基膦酸(ATMP)与聚天冬氨酸(PASP)]复配用作循环冷却水缓蚀剂。利用电化学法分析复配缓蚀剂的缓蚀机理,并用失重法所测得的复配缓蚀剂缓蚀性能为指标优化复配条件。结果表明:复配缓蚀剂为混合型缓蚀剂,可以同时抑制腐蚀过程的阴极反应与阳极反应,最佳复配方案为固定化溶菌酶投加量0.7g/L、ATMP质量浓度10mg/L、PASP质量浓度20mg/L,缓蚀率可达88.55%,循环冷却水对碳钢腐蚀速率降至0.017 3mm/a,作用时间为11~13d。     

氯化钠型融雪剂中复合缓蚀剂的制备及性能研究

采用失重法确定了在18-wt%氯化钠溶液中复合缓蚀剂的主要组分磷酸二氢锌和葡萄糖酸钠。利用极化曲线法和交流阻抗技术来探究复合缓蚀剂有效抑制碳钢腐蚀的机理。研究结果表明:磷酸二氢锌的添加量为60mg/L,葡萄糖酸钠的添加量为160mg/L时的复配效果较好,腐蚀率为0.0296mm/a,缓蚀率可以达到94.15%。极化曲线和交流阻抗测试显示该复合缓蚀剂对碳钢腐蚀具有明显的协同保护效应,是一种阴极型缓蚀剂。     

吐温-40 与植酸复配对碳钢的缓蚀作用

目的提高0.5 mol/L HCl中植酸对热轧碳钢(HRCS)的缓蚀性能。方法用失重法和电化学阻抗法测试植酸、吐温-40以及复配缓蚀剂的缓蚀效率,从热力学和动力学方面分析复配缓蚀剂的作用机制。结果失重法测试表明,植酸和吐温均对热轧碳钢有一定缓蚀作用。当293 K,植酸质量浓度为0.3g/L时,缓蚀效率达到69.1%,在质量浓度为0.8 g/L时缓蚀效率下降为9.6%;吐温-40的缓蚀效率随着质量浓度的增大而增大,0.8 g/L时达到73.4%。在0.5 mol/L盐酸中加入0.05 g/L吐温-40后,复配缓蚀剂的缓蚀效率随着质量浓度的增加而增大,且优于植酸和吐温-40单独使用,表现出协同效应。电化学测试得到了相同的结论,表明复配缓蚀剂在碳钢表面产生自发的Langmuir吸附,使碳钢腐蚀反应的活化能增大,是熵减少的放热过程。结论吐温-40和植酸在盐酸中对热轧碳钢的腐蚀有缓蚀协同作用。     

钨酸钠及其复配缓蚀剂在模拟海水中对碳钢的缓蚀性能

目的考察在模拟海水中,钨酸钠及其与月桂酰肌氨酸钠复配物对Q235钢的缓蚀性能。方法进行挂片失重法实验,研究缓蚀剂添加量对缓蚀效率的影响;测定电化学极化曲线及阻抗谱,对比单一钨酸钠缓蚀剂与复配缓蚀剂的缓蚀效率以及相关拟合数据。结果钨酸钠单独使用时的缓蚀效果良好,缓蚀效率随着添加量的增加而增大,且在碳钢表面的吸附符合修正了的Langmuir吸附模型;与月桂酰肌氨酸钠复配后,缓蚀效率更高,阴极、阳极的塔菲尔斜率均减小,腐蚀电流密度也降低了很多。结论钨酸钠与月桂酰肌氨酸钠复配后比单独使用效果更好,二者有较好的协同缓蚀增效作用;复配缓蚀剂为混合型缓蚀剂。