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。     

盐酸介质中N,N′-二（二苯基膦基）-1-苯乙胺对碳钢的缓蚀性能研究

目的对N,N'-二(二苯基膦基)-1-苯乙胺(NPM)的合成、结构表征及其在盐酸介质中对碳钢的缓蚀性能进行研究。方法用红外光谱、元素分析和熔点测试等方法对NPM的结构进行表征,采用静态失重法、动电位极化曲线法和电化学阻抗法研究NPM在盐酸介质中对碳钢的缓蚀作用,研究腐蚀体系温度、HCl浓度、NPM浓度和腐蚀体系静置时间对NPM缓蚀率的影响,探讨NPM在碳钢表面上的吸附机理。结果动电位极化曲线法研究结果表明NPM是一种混合型缓蚀剂。NPM的缓蚀率随NPM浓度的增加而增大,当NPM的质量浓度为140 mg/L时,NPM在25℃的1.0 mol/L HCl溶液中的缓蚀率达到94.71%;NPM的缓蚀率随腐蚀体系温度的升高而降低,随HCl浓度的增大而减小,但随腐蚀体系静置时间的延长缓蚀率逐渐增大。NPM在碳钢表面的吸附符合Langmuir吸附等温方程式,属于自发进行的物理和化学吸附。结论所合成的化合物NPM是一种高效的混合型有机缓蚀剂。     

O,O'-二(2-苯乙基)二硫代磷酸二乙铵在HCl溶液中对Q235钢的缓蚀性研究

合成了一种新型缓蚀剂O,O'-二(2-苯乙基)二硫代磷酸二乙铵(EPP),并用元素分析和红外光谱对其进行了表征。采用静态失重法、极化曲线法和电化学阻抗法研究了EPP在HCl溶液中对Q235钢的缓蚀性能,探讨了其在Q235钢表面的吸附行为,考察了HCl浓度、腐蚀体系温度等因素对其缓蚀率的影响。结果表明:EPP是一种高效的混合型缓蚀剂,其缓蚀率随缓蚀剂浓度增加而增大,随腐蚀系统温度升高而缓慢减小。在30℃,1.0 mol·L-1的HCl溶液中,EPP浓度为60 mg·L-1时,其缓蚀率高达98.48%。EPP在Q235钢表面的吸附符合Langmuir吸附等温式,属于自发进行的化学吸附。量子化学计算结果表明,EPP通过配位键和反馈键与金属Fe形成了多中心、稳定的化学吸附。     

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。     

X70钢在(NH4)2CO3溶液中的腐蚀及缓蚀行为

用失重法、动电位扫描法和交流阻抗法研究了X70钢在（NH4）2CO3溶液中的腐蚀及缓蚀行为,并对腐蚀机理做了探讨.结果显示：X70钢在（NH4）2CO3溶液中的腐蚀为阳极过程控制,在0.05mol/L（NH4）2CO3溶液中加入80mg/L苯并三氮唑时,缓蚀率达最大值91.5%.     

月桂酰两性基二乙酸二钠的缓蚀性能增效研究

目的研究KI和硫脲对月桂酰两性基二乙酸二钠的缓蚀增效作用。方法首先以静态挂片失重法测定三乙醇胺、乙二胺四甲叉膦酸钠(EDTMPS)、月桂酰两性基二乙酸二钠(M)三种缓蚀剂的缓蚀性能,筛选出缓蚀效果最好的月桂酰两性基二乙酸二钠作为复合缓蚀剂的主要成分,然后对月桂酰两性基二乙酸二钠进行复配增效实验,并采用3D激光共聚焦显微镜对腐蚀过后的挂片表面形貌进行观察,采用EDS及SEM对挂片表面上形成的腐蚀产物膜进行表征。结果当KI和月桂酰两性基二乙酸二钠的质量比为1:5时(M5K),缓蚀率提高了7%,腐蚀速率降低了0.0105 mm/a,缓蚀效果最佳;当硫脲与月桂酰两性基二乙酸二钠以1:10的比例进行复配时(M10S),缓蚀率提高5.8%,腐蚀速率降低0.0114mm/a,此时的缓蚀效果略低于M5K。结论在特定的比例下,KI和硫脲对月桂酰两性基二乙酸二钠的缓蚀性能均有一定的增效作用。KI是增加其吸附性能,而硫脲则是产生鳌合作用,这为两性咪唑啉的缓蚀性能增效研究提供了一定的参考。     

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.     

2,3-二巯基丁二酸对铜的缓蚀性能研究

目的以马来酸为原料制备2,3-二巯基丁二酸(DMSA),研究DMSA对铜在0.5 mol/L NaOH溶液中的缓蚀作用。方法以马来酸为原料,通过加成、消去、加成再水解的方法制备2,3-二巯基丁二酸,利用红外光谱和质谱对其结构进行表征。通过静态腐蚀失重实验研究铜在添加不同含量DMSA的NaOH溶液中的腐蚀速度,采用极化曲线和交流阻抗谱技术研究铜在添加不同含量DMSA的NaOH溶液中电化学行为,并用电子扫描电镜观察铜表面腐蚀形貌。结果红外光谱和质谱结合证明,目标产物为DMSA。铜在DMSA质量浓度分别为0,2.5,5.0 g/L的NaOH溶液中的腐蚀速率分别为7.60,3.25,2.13μg/(cm2·h)。当NaOH溶液中DMSA的质量浓度为5.0 g/L时,缓蚀率可达到94.92%。结论 DMSA在铜表面的吸附能降低水分子的侵蚀,增大铜表面的腐蚀产物膜电阻和电荷转移电阻,属于阳极型缓蚀剂。     

一种咪唑啉类缓蚀剂的合成及其缓蚀性能评价

实验以1-甲基咪唑、1,4-丁烷磺内酯和浓硫酸为原料合成咪唑类缓蚀剂。采用失重法和电化学方法研究该缓蚀剂浓度以及腐蚀溶液温度对X100管线钢在5% (质量分数) HCl溶液中缓蚀性能的影响。结果表明：该缓蚀剂为混合型缓蚀剂,同一温度条件下,缓蚀效率随着浓度的增加而增加,同一浓度条件下,缓蚀效率则随着温度升高而降低。为了进一步阐述缓蚀剂吸附机理,对腐蚀活化能及相关热力学参数如焓 (H)、熵 (S)、吸附平衡常数 (K_ads) 和标准自由能 (G_ads) 进行了计算,结果表明该缓蚀剂在X100表面为物理吸附。     

酸性介质中氮杂环类缓蚀剂在碳钢上的吸附行为

合成了一种新型含氮杂环有机物:2-(4-叔丁基-苯甲基硫)-5-(1,2,4-三氮唑)-甲基-(1,3,4-噁二唑)(TBTO),通过交流阻抗、动电位极化、失重实验研究了其在酸性介质中的缓蚀效率,并用扫描电镜方法分析了碳钢表面的腐蚀形貌变化.结果表明:TBTO在0.5mol/L H2SO4中对Q235钢的缓蚀作用高达96.2%,能同时抑制碳钢腐蚀的阴、阳极反应过程;化合物在碳钢表面上的吸附行为服从Langmuir吸附等温式.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.     

苯乙腈类化合物的缓蚀性能研究

采用失重法测定腐蚀速率,研究苯乙腈类化合物在不同温度下对20~#碳钢在5%盐酸中的缓蚀作用机机理,探讨在苯乙腈分子中对位引入不同官能团及在α-位引入异丙基对缓蚀性能的影响。根据缓蚀率和温度的关系及对碳钢在盐酸中的溶解动力学分析推测,苯乙腈类化合物的缓蚀机理是化学吸附作用。在对位引入具有推电子作用官能团可提高其缓蚀能力,引入吸电子的官能团则减弱缓蚀作用。α-位异丙基的作用,则视对位基团的情况而异。     

氟康唑在3.5%NaCl溶液中对Cu的缓蚀性能研究

采用电化学测试和腐蚀浸泡的方法研究了氟康唑在3.5%NaCl溶液中对Cu的缓蚀性能,初步分析了其对Cu的缓蚀机理。结果表明,氟康唑具有良好的缓蚀作用,在NaCl溶液中随着氟康唑浓度的增加,缓蚀效率增大;随着温度的升高,缓蚀效率减小。电化学研究结果表明,氟康唑对Cu在NaCl溶液中的腐蚀表现为混合抑制型缓蚀剂。表面形貌的分析也指出氟康唑对Cu在NaCl溶液中的腐蚀具有良好的缓蚀效果。     

HEDP-ATMP-TTA缓蚀剂对HSn70-1A铜合金腐蚀行为的影响

通过静态失重法、极化曲线法、电化学阻抗谱测定了HEDP-ATMP-TTA复配缓蚀剂在循环冷却水介质中硫酸盐还原菌(SRB)作用下对HSn70-1A铜合金的协同缓蚀作用,讨论了缓蚀剂浓度和SRB对铜合金腐蚀行为的影响.结果表明:当循环冷却水介质中加入该缓蚀剂后,可以改善SRB对HSn70-1A铜合金的侵蚀程度;随着缓蚀剂浓度的增加,合金腐蚀速率逐渐下降,缓蚀率逐渐提高.     

钨酸盐与苯并三唑对X70钢协同缓蚀作用的研究

应用动电位扫描法和电化学阻抗法研究了钨酸盐和苯并三唑(BTA)在氯化钠介质中对X70钢的协同缓蚀作用。结果表明:X70钢在0.03%的NaCl溶液中的腐蚀为混合控制过程。Na2WO4.2H2O和苯并三唑均为阳极型缓蚀剂。在保持缓蚀剂总浓度为2×10-3mol/L时,Na2WO4.2HO∶BTA为1∶1时缓蚀率达最大,为83.01%。     

多相流动状态下缓蚀剂对X70钢CO2腐蚀的影响

目的 研究在多相流动状态,尤其是段塞流动条件下,各种浓度的不同缓蚀剂对X70钢腐蚀的影响.方法 采用自制实验装置模拟起伏管路段塞流动条件,通过电子显微镜、挂片失重等方法,对挂片表面形貌、腐蚀速率进行分析,数值仿真了多相流动状态下缓蚀剂乙二醇对X70钢CO2腐蚀速率的影响.结果 自制实验装置的挂片表面形貌、挂片失重速度与真实环道实验相似.实验用缓蚀剂的质量浓度超过35 mg/L后,均匀腐蚀缓蚀效率提升明显,继续提高缓蚀剂的浓度,均匀腐蚀缓蚀效率变化不大.多相流动条件下,缓蚀剂对局部腐蚀的缓蚀效果不明显.仿真用缓蚀剂乙二醇的质量浓度达到250 mg/L后,缓蚀效率变化与实验结果类似.结论 自制实验装置可以模拟起伏管路内气液两相流动状态,实验结果可靠.缓蚀剂的最佳缓蚀效率存在临界浓度,小于临界值时,对挂片的缓蚀作用甚微,超过临界浓度时对挂片表面的腐蚀速率影响不大.段塞流动状态下,缓蚀剂的缓蚀作用仅针对挂片均匀腐蚀,对局部腐蚀影响不大,甚至会促进局部腐蚀的发展.     

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。     

超临界水冷壁管材T23在弱碱性S2-溶液中的腐蚀行为

采用挂片试验、电化学工作站、金相显微镜、X射线衍射仪等研究了在不同pH、温度及S2-浓度条件下,T23材料的电化学腐蚀行为及腐蚀产物的特点.根据试验结果分析认为:在温度范围10～70℃条件下,T23的腐蚀程度随着温度的升高加剧,弱碱溶液中S2-对材料表面侵蚀,破坏了OH-的抑制作用;pH=9,t=70℃,0.1 mol...     

硫酸介质中氨基酸对钢的缓蚀性能

通过自腐蚀电位、极化曲线和阻抗谱等电化学测试方法,研究了半胱氨酸、蛋氨酸两种氨基酸作为缓蚀剂在0.5 mol/L硫酸介质中对X65钢的缓蚀性能.研究结果表明:该缓蚀剂在较低的浓度具有良好的缓蚀效果,缓蚀效率随着浓度的增加而提高;同浓度比较,半胱氨酸的缓蚀效率更高.缓蚀原因可能是氨基酸分子或腐蚀产物在金属表面的吸附作用;极化曲线表明是混合型缓蚀剂.     

2-(4-吡啶基)苯并咪唑对碳钢的缓蚀行为

采用失重法、极化曲线和电化学阻抗谱(EIS)等方法对2-(4-吡啶基)苯并咪唑(PBI)在盐酸体系中对碳钢的缓蚀行为进行了研究。结果表明,PBI对碳钢的腐蚀具有优良的抑制作用,其缓蚀效率随着缓蚀剂浓度的增大而升高,随着温度升高和盐酸浓度增大而下降。PBI能够自发吸附在碳钢表面,其吸附遵循Langmuir吸附等温式。