两种曼尼希碱缓蚀剂的缓蚀性能

采用甲醛/苯甲醛、苯乙酮和水合肼为原料分别合成了AJ和BJ两种曼尼希碱缓蚀剂。通过静态挂片失重法、电化学测试法等方法研究了在15%HCl(质量分数)溶液中,这两种缓蚀剂对N80钢的缓蚀性能。结果表明:在15%的HCl溶液中,AJ和BJ缓蚀剂对N80钢具有良好的缓蚀作用,且BJ缓蚀剂的缓蚀效果要优于AJ缓蚀剂的;两种缓蚀剂均为阳极型缓蚀剂,都能自发吸附在N80钢表面,其行为均符合Langmuir吸附等温式。     

酸化缓蚀剂含羟基双季铵盐的合成及性能评价

根据季铵化反应原理,以喹啉和1,3-二氯-2-丙醇合成了一种含羟基双季铵盐酸化缓蚀剂(BQ-1)。用红外光谱对其结构进行了表征,采用静态失重法和电化学测试研究了该缓蚀剂在15%HCl溶液中对N80钢的缓蚀性能。结果表明,该缓蚀剂具有明显的腐蚀抑制能力,在15%HCl、90℃下,5mmol/L该缓蚀剂对N80钢片的缓蚀率达96%以上,缓蚀性能优良;此外,该缓蚀剂是一种混合型缓蚀剂,在N80钢片表面的吸附作用符合Langmuir等温吸附规律。表面分析试验(SEM和EDS)验证了缓蚀剂分子在N80钢片表面确实形成了一层保护膜。     

一种增强型曼尼希碱酸化缓蚀剂的合成及其性能

以乙二胺、多聚甲醛和苯乙酮为原料经曼尼希反应合成了乙二胺双曼尼希碱盐酸盐,并合成了2-苯甲酰基-3-羟基-1-丙烯(BAA)和3-羟基苯丙酮,使用核磁共振氢谱分别对其结构进行了表征。三者复配得到增强型酸化缓蚀剂,采用静态失重法,电化学方法和SEM观察等研究了复配缓蚀剂在15%HCl溶液中对N80钢的缓蚀性能。结果表明:在90℃、15%HCl溶液中加入0.1%复配缓蚀剂,N80钢片的腐蚀速率为2.316 2g·m~(-2)·h~(-1),即达到一级标准(SY/T 5405-1996)。此外,该缓蚀剂是一种混合型缓蚀剂,在N80钢片表面的吸附作用符合Langmuir等温吸附规律。表面分析试验(SEM和EDS)验证了缓蚀剂分子在N80钢片表面形成了一层保护膜。     

盐酸介质中双子表面活性剂对N80钢的吸附缓蚀性能

采用静态失重法、电化学方法和扫描电镜等方法,研究了一种双子表面活性剂(DBA2-12)对N80钢在盐酸介质中的吸附缓蚀性能。结果表明,DBA2-12对N80钢在1 mol/L的盐酸溶液中具有较好的缓蚀性能。随着缓蚀剂浓度的增加,缓蚀率增大;随着实验温度升高,缓蚀率减小。该缓蚀剂在N80钢表面的吸附遵循Langmuir吸附等温式,是一种混合抑制型缓蚀剂。     

一种双缩水合肼Schiff碱的合成及其酸化缓蚀性能

以水合肼和肉桂醛为原料合成了一种新型Schiff碱酸化缓蚀剂(DCH),用红外光谱法(FI-RT)、化学元素分析法和核磁共振法对其结构进行表征;通过静态失重法和电化学方法考察了其在15%(质量分数,下同)HCl中对N80钢的缓蚀作用。结果表明:DCH是一种混合型酸化缓蚀剂,可在N80钢表面形成保护膜,有效抑制酸液的腐蚀;当DCH加入量为0.75%时,N80钢的腐蚀速率为2.27g·m~(-2)·h~(-1),缓蚀率高达99.81%;DCH在N80钢表面的吸附规律符合Langmuir吸附模型。     

一种新型的咪唑啉类缓蚀剂CPA-1对N80钢在CO2环境下的缓蚀性能评价

目的考察一种新型的咪唑啉类缓蚀剂CPA-1对N80钢在CO_2环境下的缓蚀性能。方法通过失重法、电化学阻抗谱和极化曲线,研究了在不同温度下缓蚀率和缓蚀剂浓度之间的关系,利用扫描电子显微镜和扫描电化学显微镜对表面形貌进行了观察分析,根据等温吸附模型研究了咪唑啉缓蚀剂在N80钢表面的吸附类型。结果失重结果表明,缓蚀剂的缓蚀效率随浓度的增大而升高,当温度为40℃、缓蚀剂质量浓度为250 mg/L时,缓蚀率达到95%;温度升高至80℃时,缓蚀率下降至87%。电化学试验表明,咪唑啉类缓蚀剂对阴极和阳极反应均有抑制作用。表面形貌分析表明,缓蚀剂能有效改善金属表面的腐蚀程度。结论咪唑啉类缓蚀剂CPA-1属于混合型缓蚀剂,对N80钢具有较好的缓蚀性能。缓蚀机理为通过吸附方式在金属表面形成一层吸附膜抑制金属腐蚀,吸附方式遵循Langmuir吸附等温模型,物理吸附和化学吸附均会在金属表面发生。     

一种苯胺类席夫碱对N80钢在盐酸介质中的缓蚀性能

合成了一种席夫碱:4-氯-N-[(吡啶-4基)-亚甲基]苯胺(CNP),并采用失重法、电化学阻抗谱和动电位极化曲线等,研究了CNP对N80钢在1mol/L HCl溶液中的缓蚀性能。结果表明,在1mol/L HCl溶液中,当缓蚀剂摩尔浓度为1.0mmol/L时,缓蚀率达到86.17%。其在N80钢表面吸附满足Langmuir吸附等温式,是一种混合型缓蚀剂。     

N,N′-二(4-羟基苄叉)乙二胺双希夫碱在HCl溶液中对5052铝合金的缓蚀作用

以合成的N,N′-二(4-羟基苄叉)乙二胺双希夫碱作为缓蚀剂,通过失重法、动电位极化曲线、电化学阻抗谱评定了该缓蚀剂在HCl溶液中对5052铝合金的缓蚀作用。结果表明:该缓蚀剂在1.0mol/L HCl溶液中对5052铝合金具有很好的缓蚀效果,且缓蚀率随着缓蚀剂含量的增加而增大;N,N′-二(4-羟基苄叉)乙二胺双希夫碱缓蚀剂在5052铝合金表面的吸附属于物理和化学的混合吸附,并遵循Langmuir吸附等温式。     

喹啉型双季铵盐酸化缓蚀剂的合成与性能评价

以喹啉和双卤代烃为原料经季铵化反应合成了三种喹啉型双季铵盐酸化缓蚀剂:溴化1,4-二喹啉丁烷(Q-4-Q)、溴化1,6-二喹啉己烷(Q-6-Q)和溴化1,8-二喹啉辛烷(Q-8-Q),采用核磁共振氢谱对其结构进行表征。采用失重法,电化学方法和SEM等方法研究了三种产物在15%HCl溶液中对N80钢的缓蚀性能。结果表明,Q-8-Q的缓蚀性能最佳;双季铵盐Q-8-Q与肉桂醛(CA)最佳复配比为cQ-8-Q∶cCA=1∶1。在15%HCl,90℃条件下,6mmol/L该复配缓蚀剂对N80钢片的缓蚀率达99.79%,缓蚀性能优良;缓蚀剂分子在N80钢片表面形成一层保护膜;该复配缓蚀剂能有效抑制酸液对N80钢表面的腐蚀,是一种以抑制阴极反应为主、属"负催化效应"作用机理的混合型缓蚀剂。     

曼尼希碱缓蚀剂的合成及其缓蚀效果

以甲醛、苄叉丙酮、对甲基苯胺为原料,通过曼尼希反应,制备了一种新型的曼尼希碱缓蚀剂(MHX),并采用正交试验优化了制备条件。采用静态失重法、电化学测试及分子动力学模拟的方法,研究了MHX添加量对N80钢片在HCl溶液中缓蚀效果的影响。结果表明：在90℃、添加1%MHX的20%HCl溶液中,N80钢片的腐蚀速率为2.6 g·m^-2·h^-1,缓蚀率为99.63%;该缓蚀剂是一种以抑制阳极为主的混合型缓蚀剂,可以大幅降低腐蚀电流密度,提高电极阻抗;MHX能够在N80钢表面吸附成膜,降低钢表面Fe的损耗,使其表面粗糙度降至93.81 nm; MHX分子在N80钢表面的吸附能为-7.59 eV,能有效取代H₂O分子吸附在金属表面,从而起到缓蚀作用。     

氨基磺酸中肉桂醛缩甲胺席夫碱的缓蚀行为研究

合成了缓蚀剂肉桂醛缩甲胺席夫碱,并用傅里叶红外光谱仪对其进行定性检测。采用失重法、动电位极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)和扫描电镜(SEM)研究了该席夫碱在5%(质量分数)氨基磺酸介质中对Q235钢的缓蚀行为。结果表明,肉桂醛缩甲胺席夫碱在70℃下具有很好的缓蚀效果,是一种混合型缓蚀剂,在Q235钢表面的吸附符合Langmuir等温式,主要为化学吸附。     

HJ曼尼希碱缓蚀剂的合成及其性能

采用糠醛、苯乙酮和水合肼合成了HJ曼尼希碱缓蚀剂。通过静态失重法和电化学方法评价了该缓蚀剂对N80钢的缓蚀性能。静态失重法表明,N80钢片在加有1.0%(质量分数)HJ曼尼希碱的15%(体积分数,下同)盐酸溶液中的腐蚀速率为0.623 5g·m~(-2)·h~(-1),远低于SY/T5405-1996标准中的一级标准。电化学测试结果表明,该缓蚀剂是以抑制阳极腐蚀过程为主的混合型缓蚀剂。该缓蚀剂在N80钢表面上的吸附行为服从Langmiur吸附等温式。     

曼尼希碱缓蚀剂在盐酸中对N80钢缓蚀性能

目的制备一种新型曼尼希碱缓蚀剂并研究其性能。方法利用失重法研究缓蚀剂缓蚀效率与缓蚀剂的质量浓度、盐酸质量分数、腐蚀温度、腐蚀时间的关系,确定缓蚀剂的吸附曲线。通过动电位极化曲线法和交流阻抗法研究缓蚀剂的综合性质。利用扫描电镜观察腐蚀前后N80钢片的表面形态。结果缓蚀剂缓蚀效率随缓蚀剂添加量的增大而增大,随测试温度的升高而下降,随盐酸质量分数的升高先增大后减小,随腐蚀时间的延长先增大后减小。60℃时,在质量分数为15%盐酸中浸入4 h、缓蚀剂添加量在1.0 g/L的条件下,缓蚀剂缓蚀效率为99.18%,腐蚀反应的活化能由56.34 k J/mol提高到了86.54 k J/mol。缓蚀剂在N80钢表面符合Langmiur吸附模型,吸附吉布斯自由能为-29.94 k J/mol。极化实验结果显示该缓蚀剂为以阴极抑制为主的混合型缓蚀剂。阻抗谱图显示添加缓蚀剂后,阻抗明显增大。扫描电镜结果显示缓蚀剂有效抑制了盐酸对N80钢片的腐蚀。结论所制备的缓蚀剂在质量分数为15%的盐酸中对N80钢片有良好的缓蚀效果。     

Fe3+对双曼尼希碱(DM)缓蚀性能及吸附行为的影响

目的针对曼尼希碱类缓蚀剂使用工况恶劣、影响因素复杂的情况,以单曼尼希碱为中间体,合成双曼尼希碱缓蚀剂(DM)。方法采用失重法、电化学方法研究Fe~(3+)对DM缓蚀性能的影响,计算DM在N80钢片表面的吸附热力学与动力学,并探讨Fe~(3+)对DM吸附行为的影响。结果在60℃、腐蚀介质总体积250 mL、缓蚀剂(DM)质量分数1%、盐酸质量分数20%、浸泡时间4 h的条件下,当Fe~(3+)质量浓度小于900 mg/L时,其腐蚀速率小于4 g/(m~2·h),满足SY/T 5405—1996对盐酸酸化缓蚀剂一级品的评价指标;当Fe~(3+)质量浓度大于900 mg/L时,其腐蚀速率仍然小于5 g/(m~2·h),满足盐酸酸化缓蚀剂二级品的评价指标。在1%DM的缓蚀溶液中,ΔG_(ads)=-44.86 k J/mol,当溶液中存在Fe~(3+)时,ΔG_(ads)=-42.56 k J/mol,与未加Fe~(3+)的相比,ΔG_(ads)更趋向于-40 kJ/mol。N80钢在20%盐酸溶液中的Ea值为7.10 kJ/mol,加入1%DM和1%DM+600 mg/L Fe~(3+)时的Ea值分别为25.45、23.90 kJ/mol。加入1%DM时,ΔE_(corr)=50 mV;加入1%DM+600mg/L Fe~(3+)时,ΔE_(corr)=30 mV。结论 N80钢在60℃、20%HCl条件下,DM缓蚀效率高达99.8%,是一种混合型缓蚀剂。在N80钢表面的吸附为混合型吸附,且吸附过程是一个自发、放热的过程,吸附规律服从Langrauir吸附等温式。加入Fe~(3+)后,对DM缓蚀性能起抑制作用,Fe~(3+)并没有改变DM的缓蚀剂类型,且Fe~(3+)通过破坏DM在N80钢表面的化学吸附来降低其缓蚀效率。     

2-吡啶甲醛缩4-苯基氨基硫脲席夫碱在盐酸溶液中对Q235钢的缓蚀作用

合成了一种吡啶席夫碱衍生物,2-吡啶甲醛缩4-苯基氨基硫脲席夫碱(PCPTC),并采用失重法、电化学阻抗谱法和极化曲线法研究了PCPTC对Q235钢在1 mol/L HCl溶液的缓蚀作用。结果表明:PCPTC对Q235钢在1mol/L HCl溶液中具有优良的缓蚀效果,是一种混合型缓蚀剂;当缓蚀剂浓度达到0.5 mmol/L时,缓蚀率达到93.6%;PCPTC在Q235钢表面的吸附符合Langmuir吸附等温式;扫描电镜(SEM)观察表明,PCPTC可以有效保护Q235钢。     

芳香醛在磷酸中对冷轧钢的缓蚀作用

用失重法和动电位极化曲线法研究了在3.0 mol/L H3PO4中三种芳香醛原儿茶醛(3,4-二羟基苯甲醛)、香兰醛(4-羟基-3-甲氧基-苯甲醛)和肉桂醛(3-苯基-丙烯醛)对冷轧钢的缓蚀作用.结果表明:三种芳香醛对钢的缓蚀率随芳香醛的浓度增加而增大,为阴极抑制型缓蚀剂,且在钢表面的吸附符合Langmuir吸附校正模型;三种芳香醛的缓蚀率排序为:肉桂醛>香兰醛>原儿茶醛.     

肉桂酸咪唑啉化合物对N80钢在盐酸介质中缓蚀性能的研究

目的研究肉桂酸咪唑啉缓蚀剂在酸性介质中对N80钢的缓蚀性能。方法以肉桂酸和羟乙基乙二胺为原料,氧化铝为催化剂,采用溶剂法合成了肉桂酸咪唑啉化合物,利用紫外光谱和红外光谱等分析了产物的分子结构,利用静态失重法、动电位极化和交流阻抗等方法研究了咪唑啉缓蚀剂在盐酸介质中对N80钢的缓蚀性能,并对其缓蚀机理进行了初步探讨。结果静态失重法结果表明,缓蚀效率与缓蚀剂的质量浓度有关,当产物的质量浓度达到400 mg/L时,缓蚀效率趋于平稳,可达86.9%。腐蚀速率随着温度的增加而增加,温度在30~50℃时,咪唑啉具有良好的缓蚀效率。极化曲线研究结果表明,该缓蚀剂是控制阳极反应为主的混合型缓蚀剂,作用类型是几何覆盖效应。交流阻抗研究结果表明,该缓蚀剂对碳钢在盐酸介质中的腐蚀有明显的抑制作用,缓蚀效率随着缓蚀剂的质量浓度的增大而增大。结论肉桂酸咪唑啉是一种有效的缓蚀剂,能够明显抑制N80钢在盐酸介质中的腐蚀。     

曼尼希碱与硫脲在气井采出水腐蚀体系中的缓蚀协同作用

目的寻找新型缓蚀剂,以解决碳钢在气井采出水中的腐蚀问题。方法以N80钢在80℃气井采出水中的腐蚀为研究对象,通过极化曲线和电化学阻抗谱,研究曼尼希碱与硫脲进行复配的缓蚀效果,并探讨缓蚀协同作用机理。结果硫脲是一种混合型缓蚀剂,对N80钢的阴极过程和阳极过程都有强烈的抑制作用;曼尼希碱是一种以抑制阴极为主的混合型缓蚀剂。二者复配后,对N80钢在气井采出水中的腐蚀表现出优异的缓蚀协同效应,当曼尼希碱添加量为0.75%,硫脲的质量浓度为2.5 mg/L时,缓蚀效果最好。结论曼尼希碱与硫脲二者复配使用时,在N80钢表面可能形成一种双层结构的吸附膜,内层以硫脲为主,外层以曼妮希碱为主。     

一种聚合咪唑啉缓蚀剂的合成及其缓蚀性能

以蓖麻油酸为原料,合成多羟基聚蓖麻油酸,再与有机胺合成聚合咪唑啉缓蚀剂。采用动态挂片法和电化学方法评价了合成的缓蚀剂的缓蚀性能,并采用扫描电子显微镜(SEM)对N80试片表面的腐蚀形貌进行了观察。结果表明,该咪唑啉缓蚀剂在60℃,8 MPa中低温高压二氧化碳体系中对N80钢具有良好的缓蚀作用,加入量为30mg/L时,试片的腐蚀速率小于0.076mm/a。对该聚合咪唑啉缓蚀剂在钢片表面的吸附模型进行计算,发现该吸附遵循Langmuir等温吸附模型。     

双咪唑啉基硼酸酯衍生物的合成及其缓蚀行为

以双甘油酸硼酸酯(DGB)和乙二胺、β-羟乙基乙二胺或二乙烯三胺为原料,合成了三种双咪唑啉基硼酸酯衍生物(a、b、c);利用浸泡法、电化学法和SEM研究了3种产物在盐酸酸洗液中对Q235碳钢的缓蚀作用。结果表明:在60℃5%HCl酸洗液中,当缓蚀剂加入量为100mg/L,腐蚀时间为6h时,三种缓蚀剂的缓蚀率均大于97%;缓蚀剂在金属表面的吸附属于化学吸附且为自发进行,吸附曲线均满足Langmiur吸附等温式;随缓蚀剂浓度的增大,电化学阻抗容抗弧的直径和电荷转移电阻均增大。