四元复合型缓蚀剂在中性NaCl溶液中对碳钢的缓蚀作用

通过正交试验研制了一种具有良好缓蚀效果的四元复合缓蚀剂HZY03。采用动态失重法、电化学方法、腐蚀形貌表征等手段研究了此复配缓蚀剂对3.5%NaCl溶液中碳钢的缓蚀效果。结果表明:HZY03的缓蚀效果随着缓蚀剂量的增大而提高,最佳质量浓度为150mg/L,此条件下,其在低温(45℃)和高温(80℃)试验溶液中对碳钢的缓蚀率分别为91.96%和91.02%。HZY03是一种阳极型缓蚀剂,可有效抑制金属在3.5%NaCl溶液中的腐蚀。     

铜经MBT和HQ钝化处理后在3.5%NaCl溶液中的电化学行为

采用循环伏安曲线、极化曲线和交流阻抗谱研究铜经2-巯基苯并噻唑(MBT)和8-羟基喹啉(HQ)钝化处理后在3.5%NaCl溶液中的电化学行为,利用扫描电镜观察铜经缓蚀溶液处理前后在3.5%NaCl盐水中的腐蚀形貌。结果表明,MBT或HQ在铜表面形成的络合物膜能明显改善铜在3.5%NaCl溶液中的耐蚀能力;经0.5 mmol/L MBT+0.5 mmol/L HQ复配溶液处理后,其缓蚀率达90.3%;缓蚀剂的缓蚀效果由大到小的顺序为:MBT+HQ,MBT,HQ,Blank。分析了MBT与HQ两者具有缓蚀协同作用的机理。     

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。     

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。     

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%。     

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。     

席夫碱与硝酸铈复配物对1060纯铝的缓蚀作用

采用极化曲线、电化学阻抗谱、扫描电镜和能谱分析,研究合成的3-吡啶-4-氨基-1,2,4-三唑-5-硫酮席夫碱及其复配物硝酸铈在质量分数为3.5%NaCl溶液中对1060纯铝的缓蚀作用。结果表明：在293 K时席夫碱可有效抑制纯铝在3.5%NaCl溶液中的腐蚀,当席夫碱浓度为0.4 g.L_-1时缓蚀率最高,可达76.0%。席夫碱为混合型缓蚀剂,其在1060纯铝表面的吸附符合Langmuir吸附模型,且同时存在物理吸附和化学吸附。0.2 g.L_-1席夫碱与0.03 g.L_-1硝酸铈复配缓蚀率可达88.2%,二者具有协同缓蚀作用。     

H2SO4中丙炔醇复配缓蚀剂对碳钢的缓蚀作用

目的探究不同温度下丙炔醇、KI及其复配对Q235碳钢和N80钢片在10%(质量分数)硫酸中的缓蚀性能。方法采用静态失重法和电化学方法,60℃下测定酸液中的单剂对Q235碳钢的缓蚀性,然后对二者进行复配研究。优化配比后升高实验温度,探究高温下不同配比在酸液中对N80钢片的缓蚀性能。根据吸附等温模型和腐蚀动力学对缓蚀机理进行初步探讨。结果失重法表明,60℃时单独使用丙炔醇、KI,当质量浓度分别为120、1000 mg/L时,对Q235碳钢的缓蚀率均达到90%,两者的使用浓度较高。复配后得到两个优选配比,配比A为丙炔醇18 mg/L+KI 250 mg/L,配比B为丙炔醇15 mg/L+KI 300 mg/L,配比A、B的缓蚀率均高达98%。配比A、B的缓蚀率均随温度升高而降低,配比A在80℃酸液中对N80的缓蚀率为93%,配比B在100℃酸液中的缓蚀率为73%。结论复配后缓蚀剂的使用量均降低,且在一定高温下具有良好的缓蚀性能,丙炔醇和KI有较好的协同作用。电化学的实验结果与失重法相一致,丙炔醇和复配剂为混合型缓蚀剂。缓蚀剂在金属表面的吸附为化学吸附,符合Langmuir吸附等温模型。     

柚子皮提取液在3.5%NaCl溶液中对碳钢缓蚀性能的研究

采用电化学方法研究了柚子提取液+Na_2MoO_4复配对碳钢在3.5%NaCl中的缓蚀协同效应,找到最佳复配比。结果表明:柚子皮提取液+Na_2MoO_4属于混合抑制性缓蚀剂,在0.02 g/m L柚子皮提取液和10g/LNa_2MoO_4复配时缓蚀效果最好,对碳钢的缓蚀效率可达到92%,满足了Langmuir等温吸附方程,且反应自发进行。     

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。     

酸性体系中聚天冬氨酸对碳钢的缓蚀作用初探

用电化学方法研究了在酸性环境中聚天冬氨酸(PASP)对45#碳钢的缓蚀作用及影响因素。结果表明:PASP具有一定的缓蚀保护作用;缓蚀效率随添加PASP浓度增加而增大;当PASP含量达到10 g/L时,缓蚀效率的增加趋势相对稳定,添加PASP 50 g/L时缓蚀效率达到80%以上;碳钢在介质中的浸泡时间、环境温度和碳钢基材表面状态均可影响PASP的缓蚀效果。     

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。     

电化学法研究芭蕉叶提取物在盐酸中对碳钢的缓蚀作用

目的研究芭蕉叶提取物(MBLE)在酸性环境中对碳钢腐蚀的抑制行为。方法通过热水浸提法获取MBLE,采用电化学方法研究在不同实验温度和不同浓度下MBLE在1 mol/L盐酸溶液中对碳钢的缓蚀行为,并用扫描电镜(SEM)研究金属表面腐蚀形貌。结果极化曲线研究表明,MBLE对碳钢在1mol/L盐酸中的腐蚀有明显抑制作用,属阴极抑制为主的混合型缓蚀剂;其缓蚀性能随质量浓度增大而增强,25℃时160 mg/L的MBLE缓蚀效率达到94.7%。电化学阻抗图谱研究表明,随着MBLE质量浓度的增大,碳钢表面腐蚀反应的电荷转移电阻逐渐增大,腐蚀反应抑制程度增强。变温试验研究表明,MBLE在实验温度范围内具有较好的稳定性。当MBLE质量浓度为160 mg/L时,温度从25℃增加到40℃,两种电化学方法所得缓蚀效率的变化幅度均在3%以内。MBLE缓蚀剂分子在碳钢表面的吸附服从Dhar-Flory-Huggins等温吸附式,并且属于物理和化学混合吸附。SEM研究表明,盐酸介质中MBLE可有效地抑制碳钢的腐蚀。结论对碳钢在盐酸介质中的腐蚀,MBLE是有效的绿色缓蚀剂。     

Na2MoO4-有机膦A复合缓蚀剂对55%LiBr溶液中碳钢的缓蚀行为

采用失重法、电化学测试技术、原子力显微镜和电子探针显微分析等方法考察了Na₂MoO₄-有机膦A复合缓蚀剂对55%LiBr+0.07 mol/L LiOH溶液中碳钢的缓蚀性能。结果表明,240 ℃下碳钢在添加800 mg/L Na₂MoO₄-有机膦A复合缓蚀剂的55%LiBr+0.07 mol/L LiOH溶液中的腐蚀速率为43.2 μma^-1。在沸腾的55%LiBr+0.07 mol/L LiOH溶液中添加该缓蚀剂后,碳钢的钝化电位区间拓宽,钝化电流密度降低,反应电阻R_t值显著增加,缓蚀效率可达94.4%。该缓蚀剂能使碳钢表面形成显微结构为孤岛状的膜层,主要成分为Fe和Mo的氧化物。     

过氧乙酸中硅酸钠对 Q235 钢的缓蚀影响

目的研究HEDP、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)和硅酸钠的复配物在过氧乙酸溶液中对Q235钢缓蚀效率的影响。方法采用静态失重法和动电位极化曲线法,研究常温下在过氧乙酸质量浓度为2000 mg/L的体系中,硅酸钠与HEDP、SDBS复配时对碳钢的缓蚀协同效应,确定最佳配比,分析缓蚀机理。结果 HEDP、SDBS和硅酸钠的复配物,在过氧乙酸溶液中对Q235钢均有一定的缓蚀效果,缓蚀效率依次为:硅酸钠与HEDP硅酸钠与SDBS硅酸钠。当硅酸钠质量浓度为200 mg/L,HEDP质量浓度为100 mg/L复配时,缓蚀效率最高达到90.42%。当硅酸钠质量浓度为200 mg/L,SDBS质量浓度为200mg/L复配时,缓蚀效率最高达到57.76%。单一硅酸钠缓蚀剂的缓蚀效率最高达40.53%。结论硅酸钠能同时抑制阳极和阴极的反应,与HEDP有很好的缓蚀协同效应,硅酸钠与HEDP复配优于与SDBS复配的缓蚀效果。较优复配缓蚀剂为:硅酸钠200 mg/L,HEDP 100 mg/L。     

柠檬酸铈在氯化钠溶液中对碳钢的缓蚀作用

采用极化曲线、电化学阻抗谱和表面分析方法研究了氯化铈(Ⅲ)、硝酸铈(Ⅲ)和柠檬酸铈(Ⅲ)在3.5%氯化钠溶液中对碳钢的缓蚀作用.结果表明,氯化铈、硝酸铈和柠檬酸铈均能有效抑制碳钢在氯化钠溶液中的腐蚀,呈现阴极型缓蚀剂的特征;其中柠檬酸铈对碳钢腐蚀的抑制作用明显优于无机铈盐,且具有"临界值"效应;柠檬酸铈作缓蚀剂时,在碳钢表面形成的保护膜均匀致密,其中含有Ce、Fe、O、C等元素.     

碳量子点缓蚀剂的缓蚀行为与机理研究

目的 探究碳量子点对不同金属在不同工况下的缓蚀性能，分析其在溶液中的作用方式，并提出对金属的缓蚀机理模型，阐释其与传统缓蚀剂分子作用机制的差异。方法 采用水热法制备碳量子点，使用质量损失挂片、电化学测试及表面分析手段，研究碳量子点对碳钢和铝合金分别在饱和CO2盐溶液和盐酸溶液中的缓蚀性能。结果 碳量子点对碳钢和铝合金的腐蚀具有明显的抑制作用，质量损失测试证实，当添加质量浓度分别为50 mg/L和5 mg/L时，缓蚀效率可对应达到93%和86%。另外，阳极极化曲线段均出现明显的脱附电位，证实碳量子点在电极表面存在明显的吸附过程。微观形貌表征揭示碳量子点在金属界面形成了厚度超过100 nm的纳米结构保护膜，从而提升了表面疏水性能。不同时间下的电化学阻抗谱测试和荧光显微观察结果表明，其在溶液中的缓蚀作用达到稳定所需时间明显长于传统的缓蚀剂，约为3 h。结论 碳量子点是一种缓蚀性能优异的纳米材料缓蚀剂，独特的组成结构使其能在金属表面吸附或鳌合成膜，特殊的荧光性质为其吸附过程的原位表征提供来了新思路。     

Polyaspartic acid as a green corrosion inhibitor for carbon steel

The inhibitor effect of the environmentally friendly corrosion inhibitor polyaspartic acid (PASP) on the corrosion of carbon steel in 0.5 M H₂SO₄ was investigated by weight loss, potentiodynamic polarization, electrochemical impedance spectroscopy (EIS), and scanning electron microscopy (SEM). Polarization curve results clearly reveal the fact that PASP is a good anode‐type inhibitor. EIS results confirm its corrosion inhibition ability. The inhibition efficiency increases with increasing PASP concentration, and the maximum inhibition efficiency was 80.33% at 10 °C. SEM reveals that a protective film forms on the surface of the inhibited sample. The adsorption of this inhibitor is found to follow the Freundlich adsorption isotherm. A mechanism is proposed to explain the inhibitory action of the corrosion inhibitor.     

钼酸盐复合缓蚀剂对海水中碳钢的缓蚀作用

采用失重法、极化曲线法和表面分析技术对钼酸盐复合缓蚀剂的缓蚀性能进行了研究,并通过试验确定了与钼酸盐有较好协同缓蚀效应的缓蚀剂配方。结果表明,单一钼酸盐对海水中碳钢的缓蚀率随着钼酸盐浓度的增加而增加,但钼酸盐浓度低于30 mg/L时存在加速碳钢腐蚀的情况。当钼酸盐为40 mg/L、有机膦酸盐(HEDP)为10 mg/L、Zn2 为4 mg/L、葡萄糖酸盐为50 mg/L时,该缓蚀剂对海水中碳钢的缓蚀率超过90%。钼酸盐复合缓蚀剂为阳极型缓蚀剂,海水中添加了缓蚀剂后碳钢试片表面形成了以氧化铁为主要成分,同时含有钼和磷的混合型沉淀膜。     

钨酸盐与聚天冬氨酸对碳钢协同缓蚀作用的研究

通过失重法研究了钨酸钠与聚天冬氨酸（PASP）对碳钢的协同缓蚀效应,实验发现,钨酸钠与PASP对自来水中的碳钢有协同缓蚀作用,加入锌离子可将复配缓蚀剂的缓蚀率提高到97．68％。碳钢的极化曲线研究发现钨酸钠－PASP和钨酸钠－PASP－Zn^2 复配缓蚀剂均以抑制阳极反应为主,碳钢表面的荧光分析表明,介质中投加锌离子会使PASP在碳钢表面的吸附量减少,碳钢表面膜的红外光谱表明,聚天冬氨酸中的羧基电离后,与碳钢表面的金属离子生成离子键。