自组装席夫碱膜对铜的缓蚀行为

通过分子自组装技术在铜表面制备2-氨基-5-巯基-1,3,4-噻二唑缩对羟基苯甲醛(简称A)和2-氨基苯并咪唑缩对羟基苯甲醛(简称B)缓蚀膜。采用电化学测试方法研究了两种席夫碱自组装膜在质量分数为3%的NaCl溶液中对铜的缓蚀作用。结果表明,自组装分子膜能有效抑制铜片的腐蚀,对于席夫碱A,当溶液浓度为15 mmol?L-1,组装时间为6 h时缓蚀效果最佳;对于席夫碱B,当溶液浓度为20 mmol?L-1,组装时间为12 h时缓蚀效果最佳,A、B的缓蚀效率分别达到98.9%和96.73%。表面分析技术表明,席夫碱化合物在铜表面形成一层保护膜,有效阻挡了腐蚀粒子向金属基底的转移,从而抑制了腐蚀的发生。量化计算和分子动力学模拟分析了A、B两种缓蚀剂分子构型与缓蚀性能的关系以及在铜表面的吸附形态,结果表明,两种缓蚀剂具有很好的缓蚀性能,且缓蚀效果AB,与实验结果一致。     

聚乙二醇改性3,5-二溴水杨醛缩对氨基苯甲酸席夫碱对铝缓蚀性能研究

合成一种聚乙二醇酯改性席夫碱缓蚀剂,考察其对铝的缓蚀性能。以3,5-二溴水杨醛、对氨基苯甲酸为原料,经溶液法,合成了3,5-二溴水杨醛缩对氨基苯甲酸席夫碱,利用红外光谱、紫外光谱对其结构进行表征与确认。利用硼酸酯化法合成聚乙二醇(1000)单月桂酸酯,测定其酸值、皂化值分别为34 mg/g KOH,112 mg/g KOH。以N,N-二甲基甲酰胺为溶剂,对甲苯磺酸为催化剂,在常压下,反应温度为130℃,合成聚乙二醇改性3,5-二溴水杨醛缩对氨基苯甲酸席夫碱缓蚀剂。以纯铝片为研究对象,运用分子自组装技术,在铝表面自组装成膜,利用电化学技术、失重法和扫描电子显微分析法探讨聚乙二醇酯改性席夫碱自组装膜在0.5 mol/L盐酸溶液中对铝的缓蚀作用。结果表明,当缓蚀剂浓度为100 mg/L时,自组装时间为30 min,对铝的缓蚀效果最佳。     

噁二唑缓蚀膜的制备及抗腐蚀性能研究

以二芳基酰肼为原料合成2,5-二苯基-1,3,4-噁二唑(PPD),在碳钢表面制备噁二唑自组装分子膜。采用表面分析技术、电化学测试等方法对PPD分子膜的制备条件及在3.5% NaCl溶液中的缓蚀性能进行了分析,通过量化计算对缓蚀机理进行了进一步的探讨。结果表明,PPD自组装膜的最佳组装条件为4 mmol•L-1组装液中组装12h,缓蚀效率达91.95%,XPS测试结果表明PPD分子在钢表面形成自组装膜,量化计算得到了缓蚀剂分子的活性位点。     

新型油酸咪唑啉缓蚀剂的合成及其性能评价

采用溶剂法合成了两种新型咪唑啉缓蚀剂1-(2-氨乙基)-2-油酸基咪唑啉(A)和1-(2-氨基-硫脲乙基)-2-油酸基咪唑啉(B),通过静态失重法和电化学极化曲线对其缓蚀性能进行了评价,并通过量子化学和分子动力学模拟方法对其缓蚀机理进行了研究。结果表明,两种缓蚀剂均具有较好的抗盐酸腐蚀性能,能同时抑制Q235钢的阴、阳极反应过程。在0～250 mg·L^-1浓度范围内,B的缓蚀性能优于A,且二者的最佳实验浓度均为150 mg·L^-1。此外,A、B的活性区域主要分布在咪唑环和亲水支链上,其分子头基能够有效驱替H₂O分子从而使缓蚀剂起到缓蚀作用,缓蚀性能的理论评价结果与实验规律相一致。     

4-氨基苯甲酸席夫碱自组装缓蚀膜对20#钢在饱和CO2油田水中的缓蚀性能

利用邻氧乙酸苯甲醛缩4-氨基苯甲酸钾盐席夫碱(K₂L1)缓蚀剂在20#碳钢表面制备了自组装单分子膜(SAMs),通过电化学方法研究了缓蚀剂的合成条件、自组装时间等因素对成膜的影响,结果表明,合成中KOH与邻氧乙酸苯甲醛按2:1摩尔比进行反应得到的K₂L1缓蚀剂在碳钢表面自组装3 h后,可以形成稳定、致密的缓蚀膜。缓蚀性能的研究表明,碳钢表面K₂L1-SAMS抑制了碳钢的阴极还原过程,改变了电极表面双电层结构,具有良好的缓蚀效果(最高缓蚀效率可达95%以上),交流阻抗和极化曲线得到的结论是一致的。同时研究表明K₂L1的吸附行为符合Langmuir吸附等温式,吸附机理是典型的化学吸附。量子化学计算结果表明,K₂L1分子具有多个吸附活性中心,这些活性原子的前线轨道能与碳钢表面铁原子的前线轨道相互作用,因而使得K₂L1分子在碳钢表面形成吸附膜,阻止了碳钢在饱和CO₂油田水介质中的溶解。X射线光电子能谱(XPS)分析表明,K₂L1通过配位键在碳钢表面形成了稳定的缓蚀膜。     

新疆油田高盐含氧体系缓蚀剂的性能研究

为解决油田氧腐蚀问题，以反式对甲氧基肉桂醛、3-氨基苯甲酸为主要原料合成了具有多个吸附位点的席夫碱缓蚀剂TMCAM。首先，通过动态失重法评价了不同浓度的席夫碱缓蚀剂TMCAM在60℃含氧油田模拟配水中对Q235钢的缓蚀性能。结果表明，在TMCAM质量浓度为60 mg/L时，Q235钢的腐蚀速率为0.062 4 mm/a，满足现场要求；TMCAM投加质量浓度为100 mg/L时，Q235钢腐蚀速率仅为0.036 8 mm/a，缓蚀率可达到90%。其次，采用扫描电镜、电化学法、接触角测试等表征技术评价了TMCAM的缓蚀性能并分析其缓蚀机理。结果表明，TMCAM是一种偏阴极的混合型缓蚀剂，TMCAM分子与Fe之间的吸附能力强，且TMCAM可在钢表面形成疏水膜，减少了含氧污水与管道的接触时间，减缓了腐蚀，进而保护了管道。最后，通过分子模拟技术从理论角度分析了缓蚀剂的缓蚀性能与缓蚀剂分子构型之间的关系，结果显示TMCAM分子结构具有较强的吸附能力，高于文献报道的其他席夫碱缓蚀剂。     

离子液体在甲醇/硫酸介质中对Q235钢表面的缓蚀性能

探究硫酸存在时Q235钢在甲醇中的腐蚀行为，以及离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐（[Bmim]Cl）对金属表面的缓蚀作用。通过静态失重法、电化学测试、扫描电子显微镜来测定[Bmim]Cl对Q235钢的缓蚀性能。并利用量子化学计算和分子动力学模拟分析[Bmim]Cl分子的缓蚀机理。在甲醇中随着硫酸含量的增加碳钢的腐蚀速率增加。含有59.51 ml 0.05 mol·L^-1 H₂SO₄的甲醇溶液作为腐蚀介质时，随着[Bmim]Cl浓度升高，缓蚀效率逐渐增大，当浓度为0.6 mol·L^-1时，缓蚀效率达到最佳值，为90.63%，且[Bmim]Cl是主要控制阳极反应的混合抑制剂，SEM分析表明在含有缓蚀剂溶液中浸泡后的Q235钢表面相对于未加缓蚀剂更加平整。前线轨道分析和Fukui指数都表明，离子液体在碳钢表面的吸附位点分布在咪唑环上，与Fe发生化学吸附。分子动力学模拟结果表明缓蚀剂分子以阳离子[Bmim]⁺平行吸附于金属表面，阴离子Cl^-扩散在溶液中的方式达到缓蚀的效果。理论计算结果与实验结果一致，即[Bmim]Cl在甲醇/硫酸水溶液中对Q235钢具有很好的缓蚀作用，为新型离子液体缓蚀剂研究应用奠定了基础。     

规整有机分子自聚集体对铜的高效缓蚀的研究

通过多步法合成了离子型含双苯并三氮唑环的目标分子，4，4'-{苯-1，3-二基二[(1E)-3-羰基丙-1-烯-1，3-二基]}二[2-(2H-苯并三唑-2-基)苯醇酸]二钾。在室温条件下，目标分子在3.5%（质量）NaCl/DMSO（二甲基亚枫）混合溶液 （体积比：40/60） 中能够发生分子自组装产生纳-微米级的自聚集体。通过傅里叶变换红外光谱 （FT-IR）、拉曼光谱和X射线光电子能谱 （XPS） 的表征，证实了所形成的目标分子自聚集体能够对铜表面产生强烈的化学吸附作用，在铜表面形成自组装膜。利用电化学方法测定了目标分子自聚集体吸附在铜表面形成自组装膜后，在3.5%（质量）NaCl溶液中的缓蚀性能。结果表明目标分子自聚集体在NaCl溶液中能高效地抑制铜腐蚀。     

噁二唑缓蚀膜的制备及抗腐蚀性能

以二芳基酰肼为原料,合成2,5-二苯基-1,3,4-噁二唑(PPD),在碳钢表面制备噁二唑自组装分子膜。采用电化学测试、表面分析等方法对PPD分子膜的制备条件及其在质量分数3.5%NaCl溶液中的缓蚀性能进行了分析,通过量化计算对缓蚀机理进行了进一步探讨。结果表明,PPD自组装膜的最佳组装条件是:在4 mmol/L PPD组装液中组装12 h,缓蚀效率达91.95%。XPS测试结果表明,PPD分子在钢表面形成了自组装膜。量化计算得到了缓蚀剂分子的活性位点,PPD的N原子同时具有较大的Fukui(-)(0.076)和Fukui(+)(0.058)数值,说明它们既可以提供电子形成配位键,也可以接受电子形成反馈键。     

酪氨酸衍生物对Q235钢的缓蚀性能研究

针对酸洗剂对金属的腐蚀问题，为了提高环保型氨基酸类缓蚀剂的缓蚀效果，设计合成了酪氨酸衍生物，并采用红外光谱和核磁共振氢谱(1H NMR)对产物进行了表征。采用失重法、极化曲线和交流阻抗(EIS)等方法研究了在30℃0.5 mol·L^-1硫酸溶液中酪氨酸衍生物对Q235钢的缓蚀性能，并探讨了缓蚀机理。结果表明：在相同浓度时，酪氨酸衍生物的缓蚀率明显高于酪氨酸。当酪氨酸衍生物缓蚀剂使用浓度为200 mg·L^-1时，缓蚀率即可达到93.88%。酪氨酸衍生物能同时抑制阴极和阳极反应，为混合抑制型缓蚀剂。电荷转移电阻随缓蚀剂浓度的增加而增加，说明酪氨酸衍生物分子在碳钢表面吸附形成了保护膜，从而起到缓蚀作用。     

金属表面烷基硫醇类自组装膜的研究进展

自组装膜(SAMs)是活性分子通过化学键自发吸附在基底上的有序分子膜,由于其排列紧密、结构稳定,因此对基底金属具有良好的防腐蚀作用.本文综述了近年来烷基硫醇类自组装膜在金、铜、铁和其他金属表面缓蚀中的发展和现状.     

Red tetrazolium as an effective inhibitor for the corrosion of cold rolled steel in 7.0 mol·L− 1 H2SO4 solution

The corrosion inhibition of cold rolled steel (CRS) in 7.0 mol·L^-1 H₂SO₄ solution by red tetrazolium (RTZ) was carefully investigated using both experimental procedures and theoretical techniques. The results show that RTZ acts as an effective inhibitor for the corrosion of CRS in 7.0 mol·L^-1 H₂SO₄, and the maximum inhibition efficiency is higher than 95% with a RTZ concentration of 2.0 mmol·L^-1. The adsorption of RTZ on CRS surface follows Langmuir isotherm. RTZ effectively retards both cathodic and anodic reactions, and acts as a mixed-type inhibitor. EIS exhibits two capacitive loops, and their resistances increase drastically in the presence of RTZ. SEM and AFM confirm that the addition of RTZ could significantly retard the corrosion of CRS surface. A series of characterizations like FTIR, RS, XRD and XPS reveal that the corrosion CRS surface is composed of the corrosion products of iron sulfates, iron oxides and iron hydroxide, as well as inhibitor. Theoretical results of quantum chemical calculation and molecular dynamics (MD) indicate that the adsorption center of RTZ⁺ (organic cationic part of RTZ) mainly relies on its tetrazole ring, and the adsorption of RTZ⁺ on Fe (001) surface is in a nearly flat orientation mode.     

零价铝在碱性条件下还原吡虫啉

采用零价铝（ZVAl）在碱性条件下直接还原吡虫啉,考察了NaOH浓度、反应时间、温度对吡虫啉降解的影响。使用高效液相色谱仪（HPLC）检测。加入过量ZVAl和NaOH的水溶液中,吡虫啉的降解率随NaOH浓度的升高而增大,随反应时间的增长和温度的升高,吡虫啉的降解率增大。采用高效液相色谱-质谱联用仪（HPLC-MS）检测,结果表明吡虫啉的可能降解产物为1-（6-氯吡啶-3-甲基（-2-亚硝基亚氨基吡咯烷、1-（6-氯-3-吡啶甲基（-2-咪唑、2-氯-5-乙基吡啶和2-氯-5-甲基吡啶,并对产物的降解途径进行了分析。     

Protection of copper corrosion by modification of dodecanethiol self-assembled monolayers prepared in aqueous micellar solution

A novel method of preparing 1-dodecanethiol (DT) self-assembled monolayers (SAMs) on copper in aqueous micellar solution is explored. The resulting SAMs are characterized by XPS, contact angle tests and electrochemical measurements. It is found that DT dissolved in aqueous micellar solution can adsorb rapidly to the copper surface through strong thiolate bonds to form well-organized SAMs, which have properties comparable to those formed in ethanol solution. The electrochemical measurements show that the inhibition efficiency (IE) increases with an increase in the immersion time of copper in the aqueous micellar solution. After self-assembly for 1 h, the SAMs are able to effectively protect the underlying copper against corrosion in chloride-containing solution by hindering the cathodic process. Overall, the inhibition efficiency can reach 98.94%.     

包埋菌启动厌氧氨氧化反应器及其动力学性能

以厌氧氨氧化菌包埋颗粒代替颗粒污泥作为流加菌启动厌氧氨氧化反应器,并采用批次试验研究了包埋颗粒的动力学特性。结果表明,以包埋颗粒作为流加菌,在49 d内成功实现了厌氧氨氧化反应器的加速启动,反应器对NH⁺₄-N和NO^-₂-N的去除率分别为80.7%和83.1%,总氮去除负荷为0.505 kg·m^-3·d^-1。动力学研究表明,包埋颗粒对氨氮和亚硝氮的半速率常数分别为1.57 mmol·L^-1和1.505 mmol·L^-1。包埋颗粒对氨和亚硝酸的抑制常数分别为724.2 mmol·L^-1和66.65 mmol·L^-1。厌氧氨氧化菌包埋颗粒具有优良的动力学特性,作为流加菌效果显著,对新型厌氧氨氧化菌种流加技术的发展具有积极的意义。     

短乳杆菌CGMCC1306pH和温度两阶段控制结合底物补加方式生产γ-氨基丁酸(英文)

Methods to optimize the production of gamma-aminobutyric acid （GABA） by Lactobacillus brevis CGMCC 1306 were investigated. Results indicated that cell growth was maximal at pH 5.0, while pH 4.5 was pref-erable to GABA formation. The optimal temperature for cell growth （35 °C） was lower than that for GABA forma-tion （40 °C）. In a two-stage pH and temperature control fermentation, cultures were maintained at pH 5.0 and 35 °C for 32 h, then adjusted to pH 4.5 and 40 °C, GABA production increased remarkably and reached 474.79 mmol·L-1 at 72 h, while it was 398.63 mmol·L-1 with one stage pH and temperature control process, in which cultivation con-ditions were constantly controlled at pH 5.0 and 35 °C. In order to avoid the inhibition of cell growth at higher L-monosodium glutamate （L-MSG） concentrations, the two-stage control fermentation with substrate feeding strat-egy was applied to GABA production, with 106.87 mmol （20 g） L-MSG supplemented into the shaking-flask at 32 h and 56 h post-inoculation separately. The GABA concentration reached 526.33 mmol·L-1 at 72 h with the fer-mentation volume increased by 38%. These results will provide primary data to realize large-scale production of GABA by L. brevis CGMCC 1306.     

不同链长的烷基硫醇自组装膜在不同腐蚀介质中的抗腐蚀性阻抗研究

文章通过在铜表面上制备高质量的不同链长的烷基硫醇自组装膜并研究烷基硫醇自组装膜在不同腐蚀介质NaCl、HCl、H2SO4中的抗腐蚀能力,从而对其抗腐蚀性能进行比较研究。结果表明:铜电极上组装的C18SH、C12SH、C6SHSAMs在不同的腐蚀介质中对基底均有相当好的腐蚀保护作用;在其它条件相同的情况下,烷基硫醇的碳链越长,自组装膜对铜基底的腐蚀保护能力越强。     

Electrochemical investigation of dynamic interfacial processes at 1-octadecanethiol-modified copper electrodes in halide-containing solutions

1-Octadecanethiol (C18SH) monolayers were self-assembled on the fresh and active copper surface pretreated by nitric acid etching method. The surface properties of the alkanethiol-modified copper electrode in halide-containing solutions were characterized systematically by using several electrochemical methods, including polarization curves, cyclic voltammetry, electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and electrochemical noise (EN). The results show that C18SH self-assembled monolayers (SAMs) onto copper provide a flexible method that can protect the underlying copper against corrosion. With the immersion time of SAMs-coated copper electrode in NaCl and HCl corrosive solutions increasing, a slow loss of corrosion protection ability of SAMs indicates dynamic processes occurring at the electrode/solution interface and in the monolayers, such as expansion of the defects and transport of corrosive ions through defects of SAMs. Electrochemical noise (EN) is employed to detect the alkanethiol-modified copper surfaces immersed in HCl solution. This observation suggests the pitting process associate with dynamic processes in the 1-octadecanethiol layer.     

L-赖氨酸改性聚天冬氨酸的阻垢缓蚀性能与生物降解性

L-赖氨酸经过氨解反应合成一种改性聚天冬氨酸衍生物（Lys-PASP）,用FTIR红外谱图证明了Lys-PASP分子中同时含有羧基和酰胺基等基团。扫描电子显微镜（SEM）的分析结果可知：Lys-PASP的加入使溶液中CaCO₃和CaSO₄的钙垢晶体的生长过程和形态发生变化,使得钙垢疏松、细小,抑制了它们长成致密结构的钙垢,从而达到很好的阻垢效果;Lys-PASP的加入使钙垢晶型变化,减缓了试片表面点蚀的发生;另外通过化学和物理的吸附作用在试片表面形成一层吸附膜而达到较好的缓蚀效果。探讨了Lys-PASP接枝聚合物对CaCO₃和CaSO₄垢的阻垢能力与Lys-PASP的投加量、Ca²⁺的浓度和测试体系的温度之间的密切联系。当Lys-PASP的投加量为10 mg·L^-1时,对CaCO₃的阻垢率为98.7%,对CaSO₄阻垢率接近于100%,而在温度达到80℃、Ca²⁺分别达到500 mg·L^-1和7000 mg·L^-1的浓度时,Lys-PASP也表现出很好的阻垢效果。另外,用失重法研究了当Lys-PASP和PASP均为150 mg·L^-1时,Lys-PASP的缓蚀率比PASP高13%;用摇床实验法证明了Lys-PASP属于易生物降解的物质。     

阳树脂合成柠檬酸钙的电化学自动分析系统

基于流动注射流通式Na/Ca微电极串联动态电化学自动检测系统,给出了一种阳树脂在线离子交换连续合成高纯度柠檬酸钙的新方法,并实现了对阳树脂柱的运行状态及流出液中柠檬酸钙含量的同时自动在线监测。通过对此系统的相关影响因素进行了考察和优选,得到的结果是:检测系统的总离子强度调节缓冲液由80 mmol·L^-1 tris、175 mmol·L^-1 H₃BO₃、1 mmol·L^-1 KCl和0.025 mmol·L^-1 CaCl₂的混合液(pH 8.0)构成,样品注入体积为150 μl,总流量为2.26 ml·min^-1,混合盘管长度为120 cm(I.D.0.5 mm);检测系统的测定范围分别为2.0～1000 mmol·L^-1 Na⁺,0.2～50 mmol·L^-1 Ca²⁺;相对标准偏差(RSD)小于 0.68%;其检测下限分别为1.12 mmol·L^-1 Na⁺,0.093 mmol·L^-1 Ca²⁺。