PBTCA、HEDP、ATMP缓蚀性能的理论研究

从常用水处理药剂中选择3种有机膦药剂PBTCA（2-膦酸基丁烷-1,2,4-三羧酸）、HEDP（羟基亚乙基二膦酸）、ATMP（氨基三亚甲基膦酸）与ClO2、ZnSO4复配,通过正交试验确定了最佳配方,并利用从头计算法对该配方进行了量子化学计算,分析了缓蚀性能和分子结构的关系．结果表明：P原子净电荷Qp电荷密度、分子的最低空轨道能ELUMO与缓蚀率有较好的相关性．同时,计算了Fe和ClO2的最高占有轨道能EHOMO和最低空轨道能ELUMO以及二者的差值△E,说明缓蚀剂供出电子与Fe作用的趋势要大于接受电子与Fe作用的趋势,而且PBTCA、HEDP和ATMP耐二氧化氯氧化的能力与缓蚀剂最低空轨道能与二氧化氯最高占有轨道能的差值（LUMOinhib-HOMOClO2值）有较好的相关性,试验数据也表明了缓蚀机理的正确性．     

氨基烃基膦酸化合物的合成及其金属缓蚀性能的研究--氨基烃基膦酸化合物的金属缓蚀性能(Ⅱ)

将氨基烃基膦酸作为金属缓蚀剂对A3钢进行缓蚀研究,试验表明,氨基烃基膦酸是一种典型的阳极缓蚀剂,适合碱性溶液中使用;当其与锌盐复配时,缓蚀效果明显提高;其中乙基氨基苄基膦酸,乙酸氨基苄基膦酸,乙二胺二苄基二膦酸的缓蚀效果较为理想.     

盐酸溶液中3-(4-苯亚甲基-)氨基-1,2,4-三氮唑对5052铝合金的缓蚀性能

为研制一种高效且性能优异的铝合金用酸洗缓蚀剂,以苯甲醛和3-氨基-1,2,4-三氮唑为原料合成了席夫碱3-(4-苯亚甲基-)氨基-1,2,4-三氮唑。通过核磁共振表征了其结构;采用静态失重法、动电位极化法、电化学阻抗法和扫描电镜等研究了其在1 mol/L HCl溶液中对5052铝合金的缓蚀性能。结果表明:所合成的3-(4-苯亚甲基-)氨基-1,2,4-三氮唑在1 mol/L HCl溶液中对5052铝合金具有良好的缓蚀作用,在一定浓度范围内,其缓蚀效率随缓蚀剂浓度的增加而增大,缓蚀剂浓度为5 mmol/L时,缓蚀效率高达95.1%;该缓蚀剂为阴极抑制型缓蚀剂,在5052铝合金表面上的吸附符合Lagmuir吸附,且以化学吸附为主。     

油田污水处理用复合型阻垢缓蚀剂

油田污水对金属材料有较大的腐蚀性,也容易结垢,使工业设备受损失.为此,复配了3种膦系阻垢缓蚀剂,研究了其在室内模拟油田污水中的性能.利用静态失重法、动态失重法、正交试验法综合评价膦系、无机型阻垢缓蚀剂的协同效应;通过X射线衍射,SEM,电化学等分析方法考察了膦系阻垢缓蚀剂的阻垢、缓蚀性能.结果表明,配制的3种膦系阻垢缓蚀剂具有复合协同效应,能综合提升阻垢缓蚀性能.     

烃基氨基甲撑基膦酸对钢铁的缓蚀性能

研究了１０种Ｎ＝烃基－α－氨基苄膦酸对Ａ３钢的缓蚀性能，试验表明：Ｎ－烃基－α－氨基苄基膦酸在ＰＨ值８－１０的碱性水溶液中对Ａ３钢具有较好的缓蚀性，在≤１００ｍｇ／Ｌ时，膦酸中所含极性基团愈多、其缓蚀性愈好。     

有机膦酸对镍钯金电路板封孔剂缓蚀性能的影响

为了提高镍钯金电路板(PCB-ENEPIG)表面的耐腐蚀性能,选用有机膦酸缓蚀剂羟基乙叉二膦酸(HEDP)与氨基三亚甲基膦酸(ATMP)进行复配,以浸泡法在其表面形成自组装膜。通过电化学交流阻抗谱(EIS)、金相显微镜、扫描电镜、量子化学研究了该有机保护膜的耐腐蚀性能和缓蚀过程机理。结果表明:该复合型有机膦酸封孔剂对PCB-ENEPIG具有较好的缓蚀作用,膦酸通过P原子与金属Pd的互相作用而吸附于金属表面形成自组装膜;当HEDP浓度1.0 g/L,HEDP与ATMP质量比为2∶1复配时所配制的封孔剂耐腐蚀性能最优。     

2-氨基-5-巯基-1,3,4-噻二唑对青铜文物的缓蚀性能及密度泛函理论分析

采用失重法和电化学测试技术研究了2-氨基-5-巯基-1,3,4-噻二唑(AMT)作为青铜文物缓蚀剂的缓蚀效率。失重实验结果表明,在25℃、1.0×10~(3 )mmol/L的H_2SO_4和柠檬酸溶液中加入AMT后,当缓蚀剂浓度达到5.0mmol/L时,缓蚀效率可达100%。电化学分析结果表明,在28.0mmol/L NaCl+10.0mmol/L Na_2SO_4+16.0 mmol/L NaHCO_3组成的混合溶液中,当AMT的浓度达到1.0mmol/L后,缓蚀效率达到92.76%,腐蚀电流密度下降到4.71μA/cm~2。量化计算结果表明,缓蚀剂AMT分子上的活性中心主要分布在S7、S3和N6原子上,并利用Multiwfn函数分析了AMT在前线分子轨道中电子的成分比例和作用,发现对缓蚀剂AMT的理论分析与实验结果相一致。     

Ti-6Al-4V钛合金在氢氟酸-硝酸体系下的缓蚀行为及机理

本工作利用失重法、扫描电子显微镜(SEM)、金相显微镜和电化学方法研究金莲橙OOO、铜铁灵、硫脲对钛合金在氢氟酸-硝酸混合溶液中的缓蚀作用,并通过接触角、表面张力法、红外光吸收谱(FTIR)研究缓蚀过程与机理。失重法、SEM测试和电化学方法都表明,当酸洗液中的氢氟酸与硝酸浓度比为1∶37.5时,三种缓蚀剂缓蚀效果排序为:金莲橙OOO铜铁灵硫脲。金莲橙OOO浓度越高,钛合金表面呈现的疏水性越强,缓蚀效果越好。表面张力随缓蚀剂浓度的增加呈线性减小趋势,达到临界胶束浓度后,钛合金表面的缓蚀剂分子吸附速率达到平衡,表面张力变化逐渐稳定,此时吸附效果最好。金莲橙OOO属于综合吸附膜型缓蚀剂,通过多中心吸附的方式生成大面积疏水膜,其缓蚀效果最好且随着浓度的增加而增强,在最佳浓度1.2 mmol/L下可保证钛合金的腐蚀失重在5.5 mg/cm~2左右,缓蚀率为79%。     

不同亲水基改性型咪唑啉缓蚀剂在盐酸溶液中对A3钢的缓蚀性能

为了开发无毒无害的缓蚀剂,以玉米油为原料,采用羟乙基乙二胺进行胺解,再用氯化苄季铵化合成咪唑啉季铵盐IM;分别用尿素和硫脲进行亲水基改性得到IM-O和IM-S缓蚀剂。利用红外光谱和核磁共振氢谱对2种合成产物进行了鉴定;用失重法评价了缓蚀剂在盐酸介质中对A3钢的缓蚀性能,并考察了不同缓蚀剂浓度、盐酸浓度、酸洗温度、酸洗时间以及Fe3+浓度对2种缓蚀剂缓蚀性能的影响。结果表明:2种缓蚀剂均有较高的缓蚀率,IM-O的缓蚀性能优于IM-S。     

影响钨酸盐复合海水缓蚀剂缓蚀性能的因素

采用失重法、电化学法对钨酸盐复合缓蚀剂的缓蚀性能及缓蚀机理进行了研究.结果表明,温度30～60℃、pH值为6～10、海水浓缩倍数在0.5～2.0时,添加复合缓蚀剂及不同杀菌剂对已腐蚀的试片缓蚀率变化幅度不大,均有很好的适应性;钨酸盐复合缓蚀剂主要体现的是抑制阳极反应为主的混合型缓蚀作用,24 h后的缓蚀率比40 min后测得的缓蚀率更高.     

芳香酮曼尼希碱系列酸化缓蚀剂研究

以芳香酮、甲醛和四种有机胺为原料,在实验室合成了四种曼尼希碱酸化缓蚀剂MNX,复配以四种增效剂,制备出了YSH系列高温酸化缓蚀剂。用静态失重法对合成出的MNX系列母体缓蚀剂和YSH系列高温酸化缓蚀剂进行了性能评价与对比,并对其缓蚀机理进行了探讨。结果表明,YSH系列高温酸化缓蚀剂耐温可达150℃,在盐酸、氢氟酸和土酸中均具有良好的缓蚀性能.     

茶籽壳缓蚀成分的提取及其缓蚀行为

为获得环保、高效的热力设备酸洗缓蚀剂,以无水乙醇为萃取剂,采用索氏提取法提取茶籽壳中的有效成分作为热力设备酸洗缓蚀剂主要成分.设计4因素3水平正交试验得出最优产率的提取条件,并对提取物作为酸洗缓蚀剂的机理进行了分析.吸附等温线分析结果表明:在20G钢表面的吸附模式为典型的单分子层吸附.利用失重法、Tafel极化曲线和电化学交流阻抗法对提取物的缓蚀性能进行了研究,结果表明:在提取物浓度为0.35％、温度为(90±1)℃、静态挂片24 h的混合酸(4％的羟基乙酸和1％的甲酸)酸洗介质中,茶籽壳提取物作为酸洗缓蚀剂具有良好的缓蚀性能,对20G钢的静态腐蚀速率为1.49g/(m2·h),缓蚀率为91.38％.Fe3+浓度对缓蚀效率影响大,酸洗液中Fe3+浓度应控制在300 mg/L以下;提取物同时抑制了阴极和阳极反应,是以控制阳极反应为主的混合型缓蚀剂.     

氢氟酸缓蚀剂的应用研究

本文通过静态和动态挂片试验研究了缓蚀剂浓度、温度、Fe^3 含量和流速对氢氟酸缓蚀剂Dodigen-95缓蚀性能的影响，并通过稳态极化曲线的测定对其缓蚀机理进行了初步探讨。试验结果表明，该缓蚀剂是一种以抑制阳极过程为主的混合型吸附缓蚀剂，对多种碳钢具有优良的缓蚀性能。     

海水中碳钢钨系复合缓蚀剂的研究

通过旋转挂片试验,筛选出了新型的具有良好缓蚀性能的钨系海水处理剂,并通过动电位极化曲线测试初步探讨了该海水处理剂的缓蚀机理.结果表明,在本试验条件下,单一钨酸钠在海水中的临界缓蚀浓度为40 mg/L;复合钨系碳钢缓蚀剂的缓蚀率大于90%.该钨系海水处理剂对阴极、阳极均有抑制作用,但以抑制阳极为主.该海水处理剂高效、低毒,对环境友好.其较合适的浓度配比为:40 mg/L钨酸钠,40mg/L聚天冬氨酸,10 mg/L羟基乙叉二膦酸(HEDP),3 mg/L Zn2 .     

盐酸和土酸酸洗及酸化缓蚀剂IMC-80-5的研究

利用改进的合成方法,在国内首次合成出具有多个典型基因(炔醇基,胺基和季铵结构)的化合物。在不同酸浓度下的失重试验结果表明,在高温浓酸和土酸中,该缓蚀剂与其他缓蚀剂相比具有优良的缓蚀性能和综合使用性能,可广泛应用于管道酸洗和油井的酸化处理,具有很好的开发应用前景。     

薄荷叶缓蚀剂对热轧碳钢的缓蚀作用

为抑制碳钢酸洗时的腐蚀,采用加热回流萃取法从薄荷叶中提取了一种新型绿色缓蚀剂。采用失重法和极化曲线法测试了薄荷叶缓蚀剂在20~50℃时对2 mol/L HCl中热轧碳钢的缓蚀性能。结果表明:薄荷叶缓蚀剂对热轧碳钢的缓蚀效率随其浓度增加而增大,最大缓蚀率达到87.8%;当浓度小于80 mg/L时,温度升高,缓蚀效率减小;浓度大于80 mg/L时,温度升高,缓蚀效率增大;薄荷叶缓蚀剂在热轧碳钢表面的吸附作用符合Langmuir吸附模型;薄荷叶缓蚀剂对热轧碳钢的缓蚀机理为几何覆盖效应,同时抑制腐蚀反应的阴、阳极过程,属于混合型缓蚀剂。     

用动态极化曲线法研究防锈油

本文对钢电极—防锈油膜—盐水体系进行了动态极化曲线的测量和分析。探讨了几种常用油溶性缓蚀剂的缓蚀性能及作用机理;研究了缓蚀剂浓度对缓蚀性能的影响,并将一些防锈油的极化曲线测量结果与盐雾试验结果进行了比较。     

水溶性缓蚀剂对钕铁硼永磁材料的防腐蚀性能

采用叠片腐蚀试验方法评定了无机盐型、脂肪酸型、硼酸胺型和膦酸酯型等4类9种水溶性缓蚀剂在水性环境中对钕铁硼永磁材料防腐蚀性能的影响.通过扫描电子显微镜(SEM)和能量色散谱(EDS)观察了金属表面形态及元素分布.结果显示,无机盐型、硼酸胺型和膦酸酯型缓蚀剂对钕铁硼永磁材料均无明显的缓蚀作用,而脂肪酸型缓蚀剂对钕铁硼永磁材料有一定的缓蚀作用,其中以双十一酸(DC11)的防腐蚀效果最为突出,并且随着缓蚀剂浓度的增大,防腐蚀性能逐渐提高.     

曼尼希碱1-苯基-3-吗啉基-1-丙酮的合成及其对N80钢的缓蚀吸附行为

目前,国内对曼尼希碱类缓蚀剂的研究主要侧重于应用,而对理论方面的报道较少.以苯乙酮、吗啉和甲醛为原料,在pH =2 ～3条件下合成了曼尼希碱类酸化缓蚀剂1-苯基-3-吗啉基-1-丙酮(MOPP),采用元素分析仪,红外光谱仪分析MOPP的元素组成及结构;采用静态腐蚀失重法和电化学极化曲线法研究了MOPP在15％盐酸中对N80钢片的缓蚀性能,探讨了MOPP对N80钢片的吸附行为,并对吸附热力学和动力学参数进行了计算.结果表明:MOPP具有较高的缓蚀性能,能同时抑制N80钢的阴、阳极腐蚀反应过程,缓蚀效率随着浓度的增加而增加,随着温度的增加而降低;MOPP在N80钢片表面上主要发生化学吸附,且吸附过程是一个自发、放热、混乱程度减小的过程,吸附规律服从Langmuir吸附等温式.     

植酸与亚硝酸二环己胺气相缓蚀性能的比较

通过在植酸中加入氨水后不同pH值的气相缓蚀试验和在不同涂布量时的腐蚀失重试验，确定植酸作为气相防锈纸缓蚀剂使用时的最佳pH值为9左右，涂布量为20－30g/m^2。以亚硝酸二环己胺为参照，通过密闭空间挥发减量试验、气相快速甄别试验和湿热试验对其缓蚀性能进行了研究。结果表明植酸对黑色金属、镀锡钢板、镀锌钢板等缓蚀性能良好，优于亚硝酸二环己胺，但涂布量过高或过低时，容易引起过腐蚀，是危险型缓蚀剂。