Br?nsted酸离子液体对H62黄铜在H_2SO_4溶液中的缓蚀研究北大核心CSCD

研究了两种具有相同有机阳离子、阴离子分别为[HSO4]-(IL1)和[H2PO4]-(IL2)的Br?nsted酸离子液体对H62黄铜在0.5 mol/L H2SO4溶液中的缓蚀作用。其缓蚀行为研究采用静态失重法和电化学测试法,并通过扫描电子显微镜和X射线光电子能谱对黄铜腐蚀表面进行了表面和成分分析。结果表明,这两种离子液体能够在一定的浓度范围内减缓H2SO4溶液对H62黄铜的腐蚀,当两种离子液体浓度达到0.75 mmol/L时,缓蚀效果最好,相同浓度下加入离子液体IL2的缓蚀效果好于IL1,这是由于离子液体均通过静电吸附起到缓蚀作用,其中IL2能在黄铜表面形成难溶的磷酸锌,该腐蚀产物能与离子液体吸附协同作用,形成更牢固致密的保护膜。     

盐酸溶液中吡咯烷酮离子液体对碳钢的缓蚀性能

合成了两种吡咯烷酮酸性离子液体1-辛基-2-吡咯烷酮的硫酸氢盐/四氟硼酸盐（[Hnop]HSO_4/BF_4）。以失重法和电化学方法考察它们在1 mol/L HCl溶液中对低碳钢（Q235）的缓蚀性能,探讨其缓蚀机理和吸附行为。结果表明,两种离子液体均有缓蚀作用,属于混合型缓蚀剂。缓蚀率随浓度增加递增,随温度升高而下降...     

IAA 在硫酸溶液中对碳钢的缓蚀性能研究

目的研究吲哚-3-乙酸(IAA)在H2SO4(0.1 mol/L)溶液中对碳钢(Q235)的缓蚀性能,降低碳钢生产过程对环境的影响。方法采用动电位极化曲线测试、交流阻抗实验、失重实验和扫描电镜实验分析缓蚀剂的缓蚀性能及作用机理。结果 IAA的缓蚀效率随着缓蚀剂浓度的增加而逐渐增大,当IAA浓度增加到4×10-3mol/L时,缓蚀效率最高达到88.85%。温度升高,缓蚀效率降低,说明IAA不宜于高温下使用。IAA是一种混合型缓蚀剂,对阴极反应和阳极反应均有抑制作用,且在缓蚀剂分子吸附过程中,吸附在碳钢表面的水分子和缓蚀剂分子发生竞争吸附作用,能有效阻止H+的穿越,从而抑制腐蚀H+的放电。IAA在碳钢表面的吸附遵循Langmuir吸附等温模型,该吸附自发进行且是物理吸附和化学吸附共同作用。缓蚀剂通过抑制腐蚀反应的活性点,提高活化能垒,防止碳钢溶解腐蚀。IAA在碳钢表面形成保护膜,减轻了腐蚀。结论 IAA是一种以抑制阳极反应为主的混合型缓蚀剂,在0.1 mol/L H2SO4溶液中能够对Q235碳钢起到优异的保护作用。     

麻竹竹叶提取物在酸性介质中对冷轧钢的缓蚀作用

从麻竹(Dendrocalmus latifcorus Munro)竹叶中提取出的固体物质,可以作为一种环境友好型植物缓蚀剂。用失重法研究了麻竹竹叶提取物在1.0 mol/L HCl1、.0 mol/L H2SO4和1.0 mol/L H3PO4三种酸性溶液中对冷轧钢的缓蚀作用。结果表明:麻竹竹叶提取物对冷轧钢的缓蚀率随缓蚀剂浓度的增加而增大,当其浓度为200 mg/L时,三种酸溶液中的缓蚀效率可分别达到92.3%(HCl)、88.9%(H2SO4)、75.8%(H3PO4)。且在钢表面的吸附符合校正的Langmuir吸附等温式。并根据试验结果探讨了缓蚀机理。     

胡萝卜茎叶提取物对碳钢在0.5 mol/L H2SO4溶液中的缓蚀作用

目的研究胡萝卜茎叶提取物(DCSLE)在硫酸介质中对碳钢的腐蚀抑制作用及机理。方法通过超声辅助的手段,用水浸提获得DCSLE,利用红外光谱(FTIR)对其含有的主要官能团进行表征。在25~40℃下,采用失重法、电化学极化和阻抗法(EIS)评价DCSLE在0.5 mol/L H2SO4溶液中对碳钢的缓蚀性能,并讨论了其缓蚀机理。结果DCSLE对碳钢在0.5mol/LH2SO4溶液中的腐蚀具有良好的抑制效果,其缓蚀效率随浓度的增加而增加,随温度的增加而先增加后降低(40℃<25℃<30℃<35℃),35℃下,质量浓度为0.6g/L时,缓蚀效率为92.85%。电化学测试表明,DCSLE是混合型缓蚀剂,但主要是抑制阴极的反应。其缓蚀机理是:DCSLE以物理和化学混合吸附的方式吸附在碳钢表面,形成一层保护膜,从而阻止酸溶液的侵蚀,且吸附遵循Langmuir吸附等温模型。扫描电镜(SEM)观察到加入DCSLE后,碳钢的腐蚀得到了明显控制。结论DCSLE可以有效抑制碳钢在0.5mol/LH2SO4溶液介质中的腐蚀,是一种具有广泛应用前景的天然绿色缓蚀剂。     

SO2-4 ,PO3 4- 对曼尼希碱酸化缓蚀剂缓蚀性能的影响

目的：研究废酸液中介质离子对曼尼希碱酸化缓蚀剂缓蚀性能的影响,以解决碳钢在酸液中的腐蚀问题。方法采用静态失重法、极化曲线、扫描电镜及能谱分析法,研究SO2-4,PO3-4对曼尼希碱型酸化缓蚀剂缓蚀性能的影响,并探究其作用机理。结果在10%(质量分数)盐酸、0.1%(质量分数)曼尼希碱的缓蚀介质中,随SO2-4质量分数的增大,腐蚀电流密度由2.81μA/cm2增加至7.32μA/cm2,腐蚀速率显著增大,缓蚀效果变弱;随PO3-4质量分数的增加,腐蚀电流密度由2.81μA/cm2减小至2.41μA/cm2,腐蚀速率减小,缓蚀效果变强。结论 SO2-4会通过钢铁表面已经形成的吸附膜上的细孔和缺陷渗入膜内,使膜发生开裂,从而侵蚀和破坏已经形成的吸附膜,抑制缓蚀剂的缓蚀效果;PO3-4与腐蚀产物Fe3+络合并在钢材表面形成一层致密的保护层,使缓蚀剂形成的吸附膜更加致密,阻止腐蚀性介质与金属表面接触,同时增加对离子或溶解氧的扩散阻力,提高缓蚀剂的缓蚀效果。     

SO_4~(2-),PO_4~(3-)对曼尼希碱酸化缓蚀剂缓蚀性能的影响

目的研究废酸液中介质离子对曼尼希碱酸化缓蚀剂缓蚀性能的影响,以解决碳钢在酸液中的腐蚀问题。方法采用静态失重法、极化曲线、扫描电镜及能谱分析法,研究SO2-4,PO3-4对曼尼希碱型酸化缓蚀剂缓蚀性能的影响,并探究其作用机理。结果在10%(质量分数)盐酸、0.1%(质量分数)曼尼希碱的缓蚀介质中,随SO2-4质量分数的增大,腐蚀电流密度由2.81μA/cm2增加至7.32μA/cm2,腐蚀速率显著增大,缓蚀效果变弱;随PO3-4质量分数的增加,腐蚀电流密度由2.81μA/cm2减小至2.41μA/cm2,腐蚀速率减小,缓蚀效果变强。结论 SO2-4会通过钢铁表面已经形成的吸附膜上的细孔和缺陷渗入膜内,使膜发生开裂,从而侵蚀和破坏已经形成的吸附膜,抑制缓蚀剂的缓蚀效果;PO3-4与腐蚀产物Fe3+络合并在钢材表面形成一层致密的保护层,使缓蚀剂形成的吸附膜更加致密,阻止腐蚀性介质与金属表面接触,同时增加对离子或溶解氧的扩散阻力,提高缓蚀剂的缓蚀效果。     

3,5-二溴水杨醛-2-噻吩甲酰肼席夫碱缓蚀剂在油田水中对碳钢的缓蚀性能及分子动力学模拟

合成了一种新的席夫碱缓蚀剂3,5-二溴水杨醛-2-噻吩甲酰肼(L2),通过Tefel极化曲线、电化学阻抗、扫描电镜和分子动力学模拟方法研究了该缓蚀剂在模拟油田水中对碳钢的缓蚀效果,并探讨了其缓蚀机理和吸附行为。结果表明,L2在不同温度、H2S浓度、pH值和Cl-浓度条件下的模拟油田水中对碳钢均具有良好的缓蚀性能。分子动力学模拟结果表明,在水溶液中缓蚀剂L2分子可以稳定地平行吸附在金属表面,有效地将金属表面和水分子隔开,从而起到缓蚀作用,吸附方式为多位点化学吸附;同时L2形成的分子吸附膜可有效地抑制腐蚀离子(Cl-和H3O+)在吸附膜中的扩散,避免了金属表面与腐蚀介质接触而发生腐蚀,从而表现出良好的缓蚀性能。     

酸性介质中壳聚糖磷酸酯对碳钢的缓蚀效能

采用失重法研究了壳聚糖磷酸酯在1mol/L HCl和1mol/L H2SO4中的缓蚀性能,采用极化曲线和电化学阻抗法分析了缓蚀机理,并通过扫描电镜对腐蚀形貌进行了分析。结果表明:壳聚糖磷酸酯在盐酸和硫酸体系中对碳钢腐蚀具有很好的抑制作用,在1mol/L HCl中缓蚀率随浓度增加而升高,在1mol/L H2SO4中缓蚀率先升高后降低;极化曲线表明壳聚糖磷酸酯在酸体系中是以抑制阳极过程为主的缓蚀剂;在碳钢表面发生单分子层吸附。     

3种质子酸离子液体对Q235钢腐蚀行为的影响

通过电化学测试方法研究了Q235钢在1-甲基-3-(4-磺酸基丁基)咪唑硫酸氢盐[(CH2)4SO3HMIm][HSO4](IL1)、N-(4-磺酸基丁基)吡啶硫酸氢盐[(CH2)4SO3HPy][HSO4](IL2)、N-(4-磺酸基丁基)三乙基铵硫酸氢盐[(CH2)4SO3HTEA][HSO4](IL3)等3种Br?nsted酸离子液体中的腐蚀行为,通过扫描电镜(SEM)观察了实验后Q235钢的表面腐蚀形貌及产物的元素组成,分析了Q235钢在3种离子液体中的腐蚀机理。结果表明,Q235钢在这3种不同离子液体中的耐腐蚀性从强到弱的顺序为:IL3IL2IL1。同时,升高温度,Q235钢的腐蚀速率随之增加。     

卤素阴离子对离子液体缓蚀性能的影响

通过电化学阻抗谱、极化曲线、扫描电镜和原子力显微镜等测试对比了不同卤素阴离子的咪唑基离子液体对 X70钢在0.5 mol/L H₂SO₄溶液中的缓蚀性能。结果表明,它们都属于混合型缓蚀剂,均可以有效地抑制X70 钢的腐蚀;且随着缓蚀剂浓度的增大,缓蚀效率逐渐增大;在浓度为 5 mmol/L 时,缓蚀效率达到最大。1-乙烯基-3-丁基咪唑碘盐 ([VBIM]I) 的缓蚀效率最高,其次为1-乙烯基-3-丁基咪唑氯盐 ([VBIM]Cl),而1-乙烯基-3-丁基咪唑溴盐 ([VBIM]Br) 的最低,这主要归因于I^-的特异性吸附。所研究离子液体缓蚀剂的阴离子和阳离子之间存在协同缓蚀作用,即离子液体的阴离子和阳离子都参与了对金属的缓蚀。     

新型杂环化合物在0.5mol/LH_2SO_4中对Q235钢的缓蚀性能

通过失重试验、电化学测试以及量子化学计算方法研究了新型杂环噁二唑化合物1-苯基-2-{5-(1,2,4-三氮唑)-1甲基-(1,3,4-噁二唑)-2-硫}-乙酮(PTOE)在0.5 mol/L H2SO4中对Q235钢(碳钢)的缓蚀性能,并用扫描电镜方法观察了碳钢表面的腐蚀形貌.结果表明,PTOE在0.5 mol/L H2SO4中对Q235钢有高达92.7%的缓蚀作用,能同时抑制碳钢腐蚀的阴、阳极反应过程.碳钢的阻抗值随PTOE浓度增加而增大,其在碳钢表面的吸附符合Langmuir等温式.同时用量子化学中的从头算方法对缓蚀剂的分子结构与缓蚀性能的关系进行了研究.     

贵锑选择性氯化浸出富集金过程中铅的行为研究

本文系统分析了高离子强度下含Pb2 、Cl-、SO42-酸性溶液各离子间的平衡,计算出不同条件下PbCl2、PbSO4在高Cl-、SO42-的酸性溶液中的溶解度(mol/L).绘制出25℃下,氢离子浓度分别为7.5、5、2.5、1、0.1(mol/L)时,PbCl2、PbSO4的溶解度(mol/L)随总硫酸根浓度[SO42-]T 和游离氯离子浓度[Cl-]的关系曲面.PbCl2、PbSO4的溶解度曲面在高酸度的条件下有一交线.根据浓度积原理,将优先析出溶解度小的物质,即较低曲面所表示的物质.将各条件下,两曲面的交线对底面做投影,由投影得到的溶解平衡曲线图便可根据溶液的组成及温度条件判断出溶液中的Pb2 的析出形式.结果表明:在含Pb2 、Cl-、SO42-酸性溶液中,[H ]≥7.5mol/L、[Cl-]＞2.5mol/L时,溶液中PbCl2的溶解度小于PbSO4的溶解度,PbCl2较PbSO4优先析出;随着[H ]的减小,PbSO4 的溶解度逐渐减小, PbSO4较PbCl2优先析出的范围增大;[H ]=0.1mol/L时,仅仅在硫酸根浓度非常低,游离氯离子浓度非常高时,才可能优先析出PbCl2;[H ]≤ 0.01mol/L时,在[SO42-]T 、[Cl-]可能达到的范围之内,都将优先析出PbSO4.从而较好地解释了在控制电位选择性氯化浸出高品位含金物料工艺中,分离铅时,加入了大量的SO42-,而析出铅渣99%以上是PbCl2的事实.     

向日葵盘提取物在0.5mol/L H2SO4溶液中对碳钢的缓蚀作用

以超声辅助法提取得到的向日葵盘提取物(HALE)为缓蚀剂,采用腐蚀浸泡试验、电化学试验研究HALE在0.5mol/L H2SO4溶液中对碳钢的缓蚀作用。结果表明:HALE对碳钢缓蚀效果良好,缓蚀率随HALE加量增加而增大,但随温度升高而降低;HALE在碳钢表面的吸附符合Langmuir吸附模型,是以物理吸附为主的混合吸附;电化学测试结果表明HALE是偏阳极混合抑制型缓蚀剂。     

酸性溶液中双子表面活性剂对金属锌的缓蚀性能

采用失重法和电化学方法研究了双子表面活性剂在1mol/L HCl溶液中对锌的缓蚀性能,通过对吸附热力学和腐蚀动力学参数的计算,探讨了缓蚀机理。结果表明:[C12-4-C12im]Br2在盐酸溶液中对锌具有较好的缓蚀作用,是一种混合型缓蚀剂。缓蚀率随着缓蚀剂加入量的增加而增大,随着温度的升高而减小。该缓蚀剂在锌表面的吸附符合Langmuir吸附等温式,吸附过程是自发的,同时兼有物理和化学吸附。     

硫酸介质中咪唑-4-甲基亚胺基硫脲对碳钢的缓蚀作用

目的 碳钢因其优异的性能被广泛应用于工农业中,为解决碳钢在酸性介质中的腐蚀问题。方法 以氨基硫脲和咪唑-4-甲醛为原料合成了Schiff碱化合物咪唑-4-甲基亚胺基硫脲(MIT),采用傅里叶红外光谱(FT-IR)、核磁共振谱(NMR)及质谱(EI-MS)表征了其分子结构。将MIT化合物作为H₂SO₄介质中碳钢的缓蚀剂,分别采用静态失重法、电化学测试及腐蚀形貌分析研究了其在0.5mol/LH2SO4溶液中对碳钢的缓蚀性能,通过吸附模型、X-射线光电子能谱(XPS)等方法研究了MIT分子在碳钢表面的吸附行为,采用密度泛函理论(DFT)和分子动力学模拟(MD)方法进行了理论计算研究。结果 MIT在H2SO4溶液中对碳钢的缓蚀效率随其添加量的增大而提高,随腐蚀环境温度的提高而下降,293 K下其在0.5mol/LH₂SO₄溶液中的最佳质量浓度为240mg/L,对应的缓蚀效率可达95.4%。MIT是一种混合型缓蚀剂,电化学缓蚀机理可解释为“几何覆盖效应”。在碳钢表面的MIT分子吸附属于化学和物理混合吸附(ΔG...     

H62黄铜/TC4钛合金焊接件腐蚀行为研究

采用真空扩散焊接进行H62黄铜与TC4钛合金的焊接,并使用3.5%(质量分数) NaCl溶液对焊接件进行全浸实验。利用SEM及EDS对焊缝两侧的微观形貌及元素分布进行分析,并分析距离焊缝不同距离的区域内,H62黄铜的微观腐蚀形貌的差异;利用扫描Kelvin探针测试焊缝区及其两侧基底合金的表面电位随浸泡时间的变化,分析焊接件的电偶腐蚀规律;利用XPS分析焊接后的H62黄铜与TC4钛合金区域的化学成分,并分析其腐蚀机理。结果表明,由真空扩散焊连接的H62黄铜及TC4钛合金焊缝间距约为25～30μm;浸泡实验初期H62黄铜电位略高于TC4钛合金的,但是随着浸泡实验时间延长,H62黄铜的表面电位开始逐渐下降,后期(4 h)表面电位开始低于钛合金的;同时,距离TC4钛合金较近区域的H62黄铜腐蚀较焊缝远处的更严重;H62黄铜浸泡实验后的腐蚀产物主要包括CuO,Cu_2O,CuCl,CuCl_2和Cu(OH)_2,而TC4钛合金表面主要为含有TiO_2和Ti_2O_3的氧化膜。说明浸泡在3.5%NaCl溶液中的H62黄铜/TC4钛合金焊接试样存在电偶腐蚀倾向,H62黄铜作为阳极被加速腐蚀,TC4钛合金作为阴极被保护,阴极和阳极区域间的电偶对距离作用越长,腐蚀程度越轻。     

酸性溶液中甲基红对钢的缓蚀作用

用极化曲线和交流阻抗技术测定了钢在含不同浓度甲基红的1.0mol/LHCl和0.5mol/L H2SO4 0.5mol/LNaSO4，溶液中的腐蚀速率和传递电阻，求出了缓蚀效率，结果表明，甲基红无是在HC1溶液中或是在0.5mol/LH2SO4 0.5mol/LNa2SO4溶液中都有较高的缓蚀效率。     

钛在H2O2溶液中的腐蚀特性研究

通过分光光度计测定腐蚀后溶液中钛离子浓度的方法，研究了钛在H2O2溶液中的腐蚀特性，以及不同pH值条件下，K^＋，Ca^2＋，Na^＋，Mg^2＋，Cl^-，HPO4^2-，H2PO4^-等添加离子对钛腐蚀的影响。结果表明：Ca^2＋对钛腐蚀具有最强的抑制性，而HPO4^2-则具有最强的促进作用。分析认为：Ca^2＋通过吸附到钛表面形成CaTiO3或者CaO2来抑制钛的腐蚀：而HPO4^2-则是吸附到钛表面来增加表面氧化膜的缺陷，从而促进钛的腐蚀。     

无金属酞菁、酞菁铜和酞菁锌在1 mol/L H2SO4中对Q235钢的缓蚀作用

通过失重实验、电化学测试和扫描电子显微镜研究了无金属酞菁(H2Pc)、酞菁铜(CuPc)和酞菁锌(ZnPc) 在1 mol/L H2SO4中对碳钢的缓蚀作用.结果表明,3种酞菁化合物的缓蚀能力依次为ZnPc > CuPc > H2Pc,其吸附数据均符合Langmuir等温式;它们能同时抑制碳钢在H2SO4中腐蚀的阴极和阳极过程,电化学阻抗谱显示,为变形的单容抗弧,阻抗值随酞菁化合物浓度增加而增加;表面形貌分析也证明了酞菁化合物的加入提高了碳钢的表面完整性,抑制其腐蚀;量子化学计算结果显示,随着分子的最低空轨道(LUMO)的能量升高,酞菁化合物的缓蚀能力降低.