曼尼希碱和钨酸钠溶液与铜的分子动力学模拟

利用分子动力学模拟研究了曼尼希碱与钨酸钠溶液中各粒子在铜表面的吸附作用,并分析了吸附能力随温度的变化。计算结果表明:铜的不同切平面对缓蚀剂分子的吸附能不同;曼尼希碱和钨酸钠与铜的交互作用能远大于腐蚀液中其他粒子与铜的交互作用能,说明曼尼希碱和钨酸钠可以较容易的吸附在铜表面形成缓蚀层,有效阻止铜的腐蚀;该缓蚀剂在较大的温度跨度下有较好的缓蚀效率,尤其在60℃左右时钨酸钠与曼尼希碱在铜表面的吸附能分别能达到-25.38kcal/mol与-76.07kcal/mol,缓蚀效率最高。     

Cu~+对曼尼希碱缓蚀剂缓蚀性能的影响研究

以苯乙酮、苯胺和甲醛为原料合成了曼尼希碱,采用红外光谱和核磁共振氢谱对合成产物结构进行了表征。采用静态失重法考察了合成产物在90℃,15%HCl溶液中对N80钢的缓蚀性能,并考察了Cu+对合成的曼尼希碱的缓蚀性能的影响。结果表明,单一曼尼希碱对N80钢有一定的缓蚀作用,但不能达到行业标准的要求,Cu+的加入能在很大程度上增强曼尼希碱对N80钢的缓蚀效果,当曼尼希碱与Cu+摩尔比为1时,缓蚀效果最好;Cu+与曼尼希碱复配后,随着复配缓蚀剂添加量的增大,缓蚀剂的缓蚀效果增强。     

曼尼希碱与α-羟基不饱和化合物的协同作用研究

研究了曼尼希碱1-苯基-3-苯胺基-1-丙酮(PPO)、2-苯甲酰基-3-羟基-1-丙烯(BAA)和3-甲基丁炔醇(MB)的协同缓蚀作用。结果表明,以PPO为主剂、BAA和MB为助剂与分散剂等复配得到了缓蚀剂PBM-Ⅲ,与单独使用曼尼希碱PPO相比,缓蚀剂PBM-Ⅲ缓蚀性能更好,三者之间具有良好的协同缓蚀作用。测得N80钢片在90℃、PBM-Ⅲ加量为1.0%(w)的20%盐酸中的腐蚀速率为1.251 2 g/(m²·h),缓蚀率为99.90%;PBM-Ⅲ在N80钢片表面的吸附模型符合Langmuir吸附等温式,是以阳极控制为主的混合型缓蚀剂。     

曼尼希碱类缓蚀剂的合成及研究进展

介绍了曼尼希缓蚀剂的缓蚀原理,总结了目前为止曼尼希碱的应用现状,复配方案,提出了今后探究曼尼希缓蚀剂的方向是利用协同复配和量子化学理论,实现缓蚀剂的耐温耐酸性及价廉环保的研究。     

一种多元酸化缓蚀剂的制备及其性能研究

由苄基氯化喹啉季铵盐、2-苯甲酰基-3-羟基-1-丙烯、曼尼希碱及平平加复配,得到了一种性能优良的多元酸化缓蚀剂。用静态失重法和电化学方法测试其缓蚀性能,并建立了其在金属表面的吸附模型,采用扫描电镜和电子能谱对试片的表面形貌和元素成分进行分析。结果表明,由喹啉季铵盐5%、2-苯甲酰基-3-羟基-1-丙烯5%、曼尼希碱2%、平平加3%组成的多元缓蚀剂的性能最佳,在缓蚀剂加量1%、90℃的20%盐酸中,N80钢片的腐蚀速率为1.715 2 g/(m~2·h);缓蚀剂在钢片表面的吸附特征符合Langmuir吸附等温模型,吸附焓变以及吸附Gibbs自由能均小于零;在腐蚀介质中加入缓蚀剂后,N80钢片的自腐蚀电位负移,交流阻抗增大,自腐蚀电流减小,阴极和阳极Tafel斜率增大,表明该多元酸化缓蚀剂是以化学吸附为主的混合抑制型缓蚀剂。     

双曼尼希碱酸化缓蚀剂的制备与缓蚀性能研究

以正辛胺、苯乙酮、甲醛为主要原料,通过两步Mannich反应得到双曼尼希碱DMN,并对反应条件进行了优化。采用静态失重、极化曲线、吸附行为计算、扫描电镜(SEM)和电子能谱(EDS)等方法研究了DMN的缓蚀性能以及缓蚀机理。结果表明,在20%盐酸溶液中加入质量分数为0.25%的DMN,在温度为90℃及时间为4 h时,对N80试片的缓蚀率达到99.70%,与单曼尼希碱MN相比具有更好的缓蚀效果; DMN是同时抑制阳极和阴极反应的混合型和吸附成膜型缓蚀剂; DMN的吸附行为服从Langmuir吸附等温式,吸附过程主要是化学吸附,KI与DMN复配进一步增强了缓蚀剂的效果。     

一种多元酸化缓蚀剂的制备及其性能研究

由苄基氯化喹啉季铵盐、2-苯甲酰基-3-羟基-1-丙烯、曼尼希碱及平平加复配,得到了一种性能优良的多元酸化缓蚀剂。用静态失重法和电化学方法测试其缓蚀性能,并建立了其在金属表面的吸附模型,采用扫描电镜和电子能谱对试片的表面形貌和元素成分进行分析。结果表明,由喹啉季铵盐5%、2-苯甲酰基-3-羟基-1-丙烯5%、曼尼希碱2%、平平加3%组成的多元缓蚀剂的性能最佳,在缓蚀剂加量1%、90℃的20%盐酸中,N80钢片的腐蚀速率为1.715 2 g/(m²·h);缓蚀剂在钢片表面的吸附特征符合Langmuir吸附等温模型,吸附焓变以及吸附Gibbs自由能均小于零;在腐蚀介质中加入缓蚀剂后,N80钢片的自腐蚀电位负移,交流阻抗增大,自腐蚀电流减小,阴极和阳极Tafel斜率增大,表明该多元酸化缓蚀剂是以化学吸附为主的混合抑制型缓蚀剂。     

曼尼希碱类缓蚀剂缓蚀性能及其影响因素

酸性介质中曼尼希碱缓蚀剂能够较好地抑制碳钢腐蚀,是典型的吸附型缓蚀剂。曼尼希碱型缓蚀剂与金属发生作用生成钝化膜,或者与介质中的离子发生反应生成沉淀膜,从而使金属的腐蚀速率减小。曼尼希碱型缓蚀剂对金属电极发生了阻滞作用,减小阴、阳极腐蚀反应速率。本文分析了曼尼希碱对碳钢的缓蚀作用行为,及与其他缓蚀剂的协同作用机制,初步探讨了缓蚀作用机理和缓蚀影响因素,为进一步探索和研发新型曼尼希碱海水缓蚀剂提供理论参考。     

咪唑啉曼尼希碱缓蚀剂合成及缓蚀性能评价

以月桂酸、三乙烯四胺、甲醛和苯乙酮为原料,合成了月桂酸咪唑啉曼尼希碱缓蚀剂,并对产品进行了红外表征。采用静态失重法对合成的咪唑啉曼尼希碱缓蚀剂进行缓蚀性能测试。实验结果表明,缓蚀率随着缓蚀剂使用浓度的增加而增加,缓蚀剂浓度超过1250mg/L后,缓蚀率增加非常缓慢。缓蚀剂在10%盐酸溶液中,用量1250mg/L,腐蚀温度为40℃、60℃和80℃时,缓蚀率分别达到94.18%、88.16%和63.54%。极化曲线测试结果表明,阴极电位变的更负,阳极电位变化不大。因此,合成的缓蚀剂是以抑制阴极为主的混合型缓蚀剂。交流阻抗测试结果表明,缓蚀剂的加入可以提高金属表面电荷转移电阻,对碳钢表面进行了有效防护。     

磷酸溶液中一种咪唑啉季铵盐的缓蚀性能研究

以桐油、松香、二乙烯三胺和氯乙酸为原料合成了一种咪唑啉季铵盐,采用失重法考察了其在15%磷酸中对A3钢的缓蚀效果及其抗Fe3+腐蚀的能力;并考察了其与长链含硫曼尼希碱的复配物的耐Fe3+的能力。结果表明,合成的咪唑啉季铵盐在15%磷酸溶液中对A3钢有较好的缓蚀效果,但其单独使用时耐Fe3+腐蚀的能力较弱;长链含硫曼尼希碱化合物的加入能在很大程度上改善其耐Fe3+腐蚀的能力,复配后缓蚀剂耐Fe3+腐蚀的能力大大增强。