十六烷基二甲基乙基溴化铵与 NH4 SCN 缓蚀协同效应

目的研究十六烷基二甲基乙基溴化铵(CDAB)与NH4SCN在硫酸介质中对Q235钢的缓蚀协同效应,并探讨其缓蚀机理和性能,以期为工业实际生产提供理论数据。方法运用失重法研究CDAB质量浓度与缓蚀率的关系,通过失重法、动电位极化曲线法和交流阻抗法分析CDAB与NH4SCN复配后的缓蚀率和缓蚀机理。结果仅添加CDAB时,缓蚀率随着CDAB质量浓度增大而增大,但缓蚀性能并不显著,当质量浓度为10 mg/L时缓蚀率仅为85.07%;当CDAB与30 mg/L的NH4SCN复配后,缓蚀率显著提高到96.73%,能有效抑制Q235钢在0.5 mol/L硫酸介质中的腐蚀。极化试验结果显示,该复配缓蚀剂是一种以控制阳极反应为主的混合型缓蚀剂,缓蚀率随CDAB质量浓度增大而增大,与交流阻抗法、失重法试验结果相一致。复配缓蚀剂在Q235钢表面的吸附服从Langmiur吸附等温模型,吸附吉布斯自由能ΔG0=-48.33 k J/mol,为自发吸附。结论 CDAB与NH4SCN在0.5 mol/L硫酸介质中具有优异缓蚀协同效应,能有效抑制腐蚀介质对Q235钢在的腐蚀,复配缓蚀剂具有较高的缓蚀率。     

4-苯基氨基硫脲在盐酸介质中对Q235钢的缓蚀性能

目的研究4-苯基氨基硫脲(4-PTC)对Q235钢在1mol/L HCl中的缓蚀作用。方法采用异硫氰酸苯酯和水合肼为原料,合成4-PTC。采用熔点分析、核磁共振氢谱和红外光谱等方法确定合成物质为目标产物4-苯基氨基硫脲。采用静态失重法、电化学极化曲线法、电化学阻抗谱法和扫描电子显微镜法,分析研究4-PTC的缓蚀性能。结果静态失重实验表明,当4-PTC浓度增加到1.0 mmol/L时,缓蚀效率达到85.9%,在Q235钢表面吸附符合Langmuir吸附等温式,形成单分子吸附层。计算得到吉布斯自由能为?35.60 k J/mol,说明缓蚀剂分子在Q235钢表面吸附同时存在物理吸附和化学吸附过程。动电位极化曲线表明,该缓蚀剂是以阴极型为主的混合型缓蚀剂,当4-PTC浓度增加到1.0 mmol/L时,缓蚀效率达到83.6%。电化学阻抗谱表明,随4-PTC浓度的增加,电荷转移电阻值增大,双电层电容值减小,金属腐蚀速率降低,缓蚀作用增强。当4-PTC浓度增加到1.0 mmol/L时,缓蚀效率达到84.7%。扫描电子显微镜表明,缓蚀剂分子能有效保护金属表面,抑制腐蚀。结论在盐酸介质中,4-PTC对Q235钢具有优良的缓蚀性能。     

2-吡啶甲醛缩氨基硫脲席夫碱在HCl溶液中对Q235钢的缓蚀作用

合成了2-吡啶甲醛缩氨基硫脲席夫碱(2-PCT)。采用失重法、动电位极化曲线、电化学阻抗谱和扫描电子显微镜等方法研究了2-PCT在1mol·L-1 HCl溶液中对Q235钢的缓蚀作用。结果表明,2-PCT对Q235钢在HCl溶液中具有优良的缓蚀作用,当缓蚀剂浓度达到1mmol·L-1时,缓蚀率达到95.38%,其在Q235钢表面吸附符合Langmuir吸附等温式。     

预变形对Q235钢在硫酸溶液中腐蚀行为的影响及硫脲的缓蚀作用

采用腐蚀失重、极化曲线和电化学阻抗谱(EIS)等方法研究了预变形对Q235钢在50℃硫酸溶液中腐蚀行为的影响及硫脲的缓蚀作用。结果表明:预变形Q235钢在有、无添加硫脲的硫酸溶液中的腐蚀速率均高于未变形Q235钢的腐蚀速率,硫脲对有、无预变形Q235钢的缓蚀作用均存在浓度极值效应;预变形加速了Q235钢在硫酸溶液中的阳极溶解和阴极的析氢反应,使电化学阻抗变小;硫脲对阳极反应的影响与电位区间有关,硫脲显著抑制阴极反应并表现出抑制作用的浓度极值效应。     

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。     

含羟基双子表面活性剂在CO2饱和盐水溶液中对Q235钢的缓蚀性能

合成了4种不同链长的n-3OH-n(n=12,14,16,18)型双子表面活性剂,并用静态失重法、动电位极化和电化学阻抗谱技术研究了其在CO₂饱和的盐水溶液中对Q235钢的缓蚀作用。结果表明,在60℃时4种表面活性剂对Q235钢均表现出一定的缓蚀效果。其中,12-3OH-12和14-3OH-14缓蚀效果更为显著。动电位极化曲线表明n-3OH-n(n=12,14,16,18)型双子表面活性剂是一种阴极阳极共同抑制但以阳极抑制为主的混合型缓蚀剂。电化学阻抗测试与极化曲线和失重法得到的结论基本一致。     

2-氨基吡啶缩水杨醛席夫碱对Q235钢在盐酸介质中的缓蚀性能

合成了一种吡啶衍生物：2-氨基吡啶缩水杨醛席夫碱(PMP),并通过静态失重、动电位极化曲线和电化学阻抗谱等方法,研究了其对Q235钢在1 mol/L HCl溶液中的缓蚀性能。结果表明,在(30±1) ℃下1 mol/L HCl溶液中,当PMP浓度达到15.0 mmol/L时,缓蚀效率为87.9%,是以阴极型为主的混合型缓蚀剂。PMP在Q235钢表面吸附符合Langmuir吸附等温式,吸附过程包括物理吸附和化学吸附。     

铁蕨提取物对碳钢在盐酸中的缓蚀行为研究

利用失重法、极化曲线和电化学阻抗谱等方法研究了苏铁蕨提取物(BIE)对Q235钢在1 mol·L~(-1)HCl溶液中的腐蚀抑制性能。结果表明:BIE可明显减缓碳钢在盐酸溶液中的腐蚀,当BIE浓度增大到560 mg·L~(-1)时,钢片的腐蚀失重速率降至1.125 g·m~(-2)·h~(-1),缓蚀率达到94.3%。由电化学分析可知,BIE以抑制碳钢阴极腐蚀反应为主;随BIE浓度的增大,金属表面电荷转移过程变得困难,缓蚀性能增强。由极化曲线和电化学阻抗谱拟合计算的最高缓蚀率分别为95.8%和95.3%,与失重法结果吻合。BIE中的缓蚀剂分子在碳钢表面的吸附满足Langmuir、Temkin吸附等温线和EI-Awady热力学-动力学模型,属于非均质性吸附且吸附的有机分子之间应存在相互作用力。光谱分析和表面形貌观察分别证实了BIE分子的吸附和缓蚀作用。     

高氯油田水溶液中咪唑类缓蚀剂的性能

采用失重试验和电化学方法研究了苯并咪唑及6-硝基苯并咪唑两种缓蚀剂在含氯油田水溶液中对Q235钢的缓蚀作用,并探讨其缓蚀机理,研究了两种缓蚀剂添加量对缓蚀效率的影响。结果表明,苯并咪唑及6-硝基苯并咪唑缓蚀剂都具对Q235钢有明显的缓蚀作用,苯并咪唑缓蚀率随着浓度增大呈现增大趋势,浓度为1.0g/L时缓蚀效果最好,缓蚀率达90.41%;6-硝基苯并咪唑的缓蚀率随着浓度的增大具有极值效应,当浓度为0.5g/L时,最大缓蚀率为84.78%。极化曲线和电化学阻抗谱试验结果与失重法的结果一致,都表明在油田水溶液中苯并咪唑的缓蚀率较6-硝基苯并咪唑高。苯并咪唑的缓蚀效果较6-硝基苯并咪唑更好,且两种缓蚀剂在Q235钢表面的吸附都为自发过程,符合Langmuir吸附等温式。     

1-乙氨基-2-三氯甲基-咪唑啉的制备及其缓蚀性能

合成了新型的含氯咪唑啉化合物(CIM),以1H-NMR和FTIR确定其结构。采用静态失重法、动电位极化曲线、电化学阻抗等方法研究了CIM在0.5mol/L盐酸溶液中对碳钢的腐蚀抑制作用。结果表明,CIM的缓蚀率随其浓度增大而增大,且在高温时保持高效的缓蚀性能。CIM在碳钢表面的吸附行为符合Langmuir吸附等温式,属于混合型吸附。     

O,O′-二(环己基)二硫代磷酸-N,N-二乙铵对Q235钢在硫酸溶液中的缓蚀性能研究

合成了新型酸洗缓蚀剂O,O′-二(环己基)二硫代磷酸-N,N-二乙铵(EDCDP),通过失重和电化学方法研究EDCDP在H_2SO_4溶液中对Q235钢的缓蚀性能。结果表明,(27±1)℃,5%H_2SO_4溶液中,EDCDP质量浓度为100 mg/L时,缓蚀率为97.32%;在Q235钢表面的吸附规律符合Langmuir吸附等温式,属于自发进行的化学吸附。EDCDP是一种受H_2SO_4浓度、温度和待测时间影响较小的混合型缓蚀剂。     

硫酸介质中桂花果提取液对Q235钢的缓蚀作用

目的研究在0.5 mol/L硫酸溶液介质中,桂花果提取液(OFFE)对Q235钢的缓蚀作用及机理。方法通过失重法和极化曲线、电化学阻抗谱等电化学方法研究了桂花果提取液对Q235钢在0.5 mol/L硫酸溶液介质中的缓蚀性能,考察了25℃下桂花果提取液浓度对缓蚀效率的影响,并对缓蚀机理进行了探讨。结果以95%的乙醇为溶剂浸提制备的桂花果提取液在0.5 mol/L硫酸介质中对Q235钢具有良好的缓蚀性能,缓蚀效率随其质量浓度的增加而增大,当其浓度达到10 g/L时,其缓蚀效率可达91.48%。电化学测试结果表明,桂花果提取液为混合型缓蚀剂,主要通过抑制阴极析氢过程来减缓Q235钢的腐蚀,缓蚀机理为"几何覆盖效应",其有效缓蚀成分在Q235钢表面的吸附符合Langmuir等温式,吸附平衡常数为1.09 L/g。结论在0.5 mol/L的硫酸介质中,桂花果提取液对Q235钢具有明显的缓蚀作用,是一种有广泛应用前景的天然绿色缓蚀剂。     

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。     

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。     

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.     

二氧化氯介质中脂肪醇聚氧乙烯醚及其复配缓蚀剂对Q235 钢的缓蚀作用

通过静态失重法、动电位极化曲线法及观察显微形貌,研究了脂肪醇聚氧乙烯醚(平平加O-20)及其复配缓蚀剂在100 mg/L二氧化氯介质中对Q235钢的缓蚀效应。结果表明:平平加O-20对Q235钢有一定的缓蚀效果,但单独使用时的用量较大;平平加O-20与硝酸钠、钼酸钠、苯甲酸钠均有缓蚀协同效果,与苯甲酸钠复配的缓蚀协同效应最明显;当苯甲酸钠和平平加O-20复配的质量浓度比为6:4,总用量为300 mg/L时,最大缓蚀效率可达92.55%。     

Q235钢在OPP盐水体系中的电化学腐蚀行为

采用极化曲线法和电化学阻抗技术研究了OPP缓蚀剂对Q235钢在饱和CO_2的模拟盐水中的缓蚀行为。结果表明:在饱和CO_2的模拟盐水中,OPP缓蚀剂对Q235钢具有良好的缓蚀效果,室温下,缓蚀效率可达到95%以上,OPP主要抑制了阳极反应,使金属腐蚀的活化能明显增加。     

苯胺四聚体聚乙二醇嵌段共聚物在盐酸介质中对Q235钢的缓蚀性能

目的研究苯胺四聚体PEG两亲性嵌段共聚物(PEG-TA)对Q235钢在1 mol/L HCl介质中的缓蚀性能。方法采用静态失重测试、电化学测试、腐蚀表面形貌分析研究了自制的PEG-TA在1 mol/L HCl介质中对Q235钢的缓蚀性能,并探讨了其在Q235钢表面的吸附行为。结果红外和紫外表征表明,氨基封端苯胺四聚体和聚乙二醇为原料成功合成了两亲性嵌段共聚物PEG-TA。极化曲线研究表明,PEG-TA的加入明显可以抑制Q235钢在1 mol/L HCl介质中的腐蚀,且随着PEG-TA浓度的增加,缓蚀效果越好,在25℃的实验温度范围内,质量浓度为30 mg/L时,PEG-TA的缓蚀效率可以达到93.97%,属于阴极抑制为主的混合型缓蚀剂。电化学阻抗图谱研究表明,随着PEG-TA浓度的增加,Q235钢表面腐蚀反应的电荷转移电阻和膜电阻逐渐增大,钢表面缓蚀剂的含量和覆盖率增加,腐蚀抑制性增强。PEG-TA缓蚀剂分子在Q235钢表面的吸附遵循Langmuir等温模型,并且属于物理和化学混合吸附。SEM研究证明,在1 mol/L HCl中,PEG-TA可有效地抑制碳钢的腐蚀。结论 PEG-TA在1 mol/L HCl中有效提高了Q235钢的耐蚀性,是一种高效环保的缓蚀剂。