盐酸介质中脱氢松香基咪唑啉缓蚀剂对Q235钢缓蚀性研究

利用静态失重法测定了脱氢松香基咪唑啉系缓蚀剂在盐酸介质中Ｑ２３５碳钢的缓蚀速度和腐蚀效率。研究Ｑ２３５钢在盐酸介质中的腐蚀动力学特征,求出了腐蚀速度方程及相关动力学参数。结果表明,作为一种吸附型有机缓蚀剂,脱氢松香基咪唑啉在盐酸中对Ｑ２３５钢具有较强的缓蚀能力,且缓蚀效率随温度升高而增大。     

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。     

氨基磺酸溶液中烷基咪唑啉对碳钢的缓蚀作用

采用失重实验、电化学和扫描电镜等方法研究了2-十一烷基-N-羧甲基-N-羟乙基咪唑啉(UHCI) 在8 mass%氨基磺酸溶液中对碳钢的缓蚀行为。失重实验表明,该缓蚀剂在氨基磺酸溶液中能够有效地抑制碳钢腐蚀,当缓蚀剂的质量分数为0.4 mass%时,碳钢腐蚀速率为0.6370 g/(m²•h),缓蚀效率达到90.12%。极化曲线测试结果表明,该缓蚀剂为混合型缓蚀剂。该缓蚀剂的吸附行为符合Langmuir吸附等温式,吸附机理是一种物理-化学混合吸附。扫描电镜结果也证明 UHCI可有效地抑制氨基磺酸对碳钢的腐蚀。     

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。     

磷酸酯基咪唑啉化合物的合成及其在HCl水溶液中的腐蚀抑制机理

目的通过三乙烯四胺和苯甲酸合成IMBT,再利用IMBT、H3PO3和甲醛经过曼尼希反应制得IMBTM,并探究其对碳钢在HCl水溶液中的缓蚀作用。方法采用动态失重法、电化学技术以及热力学等方法研究缓蚀剂IMBT和IMBTM在60℃、1 mol/L的盐酸溶液中对10#碳钢的缓蚀性能和吸附规律。结果利用IR对产物进行表征,均得到了产物特征峰。在动态失重试验中,IMBT和IMBTM两种缓蚀剂的质量浓度为3 g/L时,碳钢的腐蚀速率分别为3.92、2.94 g/(m2·h),缓蚀剂的缓蚀率分别为79.65%和84.75%。极化曲线试验表明随着两种缓蚀剂浓度增加,腐蚀电位正移,阳极电流密度下降明显。交流阻抗的测试显示随着两种缓蚀剂浓度增大,容抗弧半径逐渐增大,且在相同浓度下,添加IMBTM时的容抗弧半径更大。另外,随着缓蚀剂浓度的增加,拟合参数Rct增大、Cdl减小,证明缓蚀剂在金属表面取代了水,并吸附成膜。研究等温吸附模型,发现数据带入Langmuir等温吸附方程后,表现出了很好的线性关系。结论在1 mol/L HCl溶液中,IMBT和IMBTM对10#碳钢均有缓蚀作用,且IMBTM的缓蚀作用较高。两种缓蚀剂均属于阳极型缓蚀剂,对阳极的缓蚀作用较高。且两种化合物在10#碳钢表面上的吸附过程为自发放热过程,其吸附规律遵循Langmuir等温吸附式,属于单分子层吸附。     

咪唑啉季铵盐缓蚀剂的复配机理

通过电化学测试确定咪唑啉季铵盐(IM)和辛基酚聚氧乙烯醚(OP)两种缓蚀剂的最佳复配比,利用X射线光电子能谱(XPS)分析高温高压CO_2腐蚀条件下缓蚀剂在L245钢表面的吸附特性,结合分子动力学计算研究了复配缓蚀剂的缓蚀机理。结果表明:复配后IM缓蚀剂分子在金属表面吸附量增加,同时OP分子的吸附提高了IM缓蚀剂分子在金属表面的吸附覆盖程度,形成致密的保护膜,阻碍溶液中腐蚀性介质对金属表面的侵蚀,有效保护基体减缓腐蚀,从而使得IM和OP复配后的缓蚀率明显升高;IM与OP复配后缓蚀剂分子在Fe(001)表面的吸附强度增大,说明缓蚀剂分子的缓蚀性能本质上是由缓蚀剂分子与金属表面的电子转移行为所决定的。     

席夫碱基咪唑啉化合物对A3钢在盐酸介质中缓蚀性能研究

合成了BIA、BIOHA、BIMHA和BIMMA 4种席夫碱基咪唑啉化合物.用失重法和电化学方法研究了4种席夫碱基咪唑啉化合物对A3钢在盐酸介质中的缓蚀性能和吸附行为.结果表明,在1 mol/L HCl介质中4种化合物对A3钢均有缓蚀作用,它们的缓蚀能力大小为:BIA＞BIMMA＞BIOHA＞BIMHA.4种化合物均属于混合型缓蚀剂,但对阳极的缓蚀作用略大.4种化合物在A3钢表面上的吸附过程为放热过程,其吸附行为服从Langmuir吸附等温式,属于物理吸附.     

CO2饱和NaCl溶液中松香基咪唑啉季铵盐的缓蚀吸附行为

以松香和二乙烯三胺为原料合成了松香基咪唑啉,并采用氯乙酸钠对合成产物进行季铵化改性,得到水溶性松香基咪唑啉季铵盐.通过失重法和电化学方法测试了该季铵盐在60℃的CO2饱和3%NaCl溶液中对Q235钢的缓蚀性能.结果表明,水溶性松香基咪唑啉季铵盐对Q235钢有很好的缓蚀作用,150 mg/L用量时缓蚀率超过90%.该缓蚀剂是一种以阳极抑制为主的缓蚀剂,遵循Langmuir吸附等温式,在钢表面发生自发吸附,存在较强的吸附作用力.     

咪唑啉季铵盐缓蚀剂的合成及缓蚀行为的研究

本文以复合固体酸作催化剂,以油酸、二乙烯三胺、氯化苄为主要原料合成了咪唑啉季铵盐。用静态失重法、动电位极化曲线法、电化学阻抗法研究其在15%盐酸溶液中对A3钢的缓蚀性能。实验结果表明,缓蚀剂的缓蚀效率随着缓蚀剂浓度的增加而增加但随着温度的升高而减小。缓蚀剂浓度为10g/L时,用静态失重法测其在60℃15%盐酸溶液中的缓蚀效率为99.18%,当缓蚀剂与KI复配时,两者产生良好的协同效应:缓蚀剂与KI质量比为5:1的时候,缓蚀效率为99.7%。该缓蚀剂在A3钢表面的吸附遵循Langmuir吸附等温模型。动电位极化曲线测试表明该缓蚀剂是以抑制阴极为主的混合型缓蚀剂。     

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。     

Synthesis of some aromatic nitro compounds and its applications as inhibitors for corrosion of carbon steel in hydrochloric acid solution

The inhibition effect of some synthetic aromatic nitro compounds on the corrosion of carbon steel in 1 M HCl solution was studied using galvanostatic and potentiodynamic anodic polarization measurements. The percentage inhibition efficiency was found to increase with increasing the concentration of inhibitors and decreasing of temperature. Polarization data indicated that the additives acted as mixed-type inhibitors meaning that these compounds reduced the anodic dissolution of carbon steel and retard the cathodic hydrogen evolution reaction. Inhibition was interpreted in view of formation of insoluble complex adsorbed on the metal surface. The formation of complex was confirmed by UV-spectra. The adsorption of these compounds was found to obey Langmuir adsorption isotherm. Activation energy and some activated thermodynamic parameters were computed and discussed. It was found that these additives provide good protection to carbon steel against pitting corrosion in chloride-containing solution.     

色氨酸复配缓蚀剂对碳钢在硫酸中的缓蚀性能

利用失重法、电化学法研究色氨酸及其复配缓蚀剂对Q235碳钢片在0.5mol/L硫酸介质中的缓蚀性能,并用吸附等温模型和腐蚀动力学对缓蚀机理进行初步探讨。结果表明:单独使用色氨酸的缓蚀率不高,L-色氨酸与碘化钾有一定的协同效应,而与抗坏血酸的协同效应不显著,将三者以最佳用量复配后,缓蚀率可达92.43%;色氨酸与抗坏血酸均为混合型缓蚀剂,而碘化钾和复配缓蚀剂均为阳极型缓蚀剂;色氨酸通过化学吸附的方式吸附于碳钢表面,符合Langmuir吸附等温式。     

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。     

土酸溶液中苯扎溴铵对碳钢的缓蚀作用研究

采用失重法和电化学极化曲线研究了不同温度下苯扎溴铵对5%的土酸溶液中碳钢的缓蚀作用。实验结果表明,苯扎溴铵在碳钢表面产生单分子层吸附,并且满足Langmuir吸附规律;吸附过程为放热过程,随着温度的升高,吸附能力减弱,缓蚀效率下降;苯扎溴铵为混合型缓蚀剂。     

一种咪唑烷硫酮衍生物的缓蚀性能

以硫脲、二乙烯三胺和有机羧酸为原料制备一种咪唑烷硫酮衍生物缓蚀剂(CI-R缓蚀剂),采用失重法、极化曲线法、扫描电镜(SEM)观察等方法,研究了缓蚀剂CI-R在85℃、500μg/g HCl+1%NH4Cl(质量分数,下同)溶液中对碳钢的缓蚀作用及其吸附模型。结果表明:缓蚀剂CI-R是一种混合型缓蚀剂,对试验溶液中的碳钢具有良好的缓蚀作用,加入量为20μg/g时,缓蚀率可达90.9%;其在碳钢表面的吸附遵循Langmuir吸附等温式,通过在碳钢表面形成一层致密的保护膜,阻碍腐蚀介质与金属基体的接触,抑制了金属的腐蚀。     

向日葵盘提取物在0.5mol/L H2SO4溶液中对碳钢的缓蚀作用

以超声辅助法提取得到的向日葵盘提取物(HALE)为缓蚀剂,采用腐蚀浸泡试验、电化学试验研究HALE在0.5mol/L H2SO4溶液中对碳钢的缓蚀作用。结果表明:HALE对碳钢缓蚀效果良好,缓蚀率随HALE加量增加而增大,但随温度升高而降低;HALE在碳钢表面的吸附符合Langmuir吸附模型,是以物理吸附为主的混合吸附;电化学测试结果表明HALE是偏阳极混合抑制型缓蚀剂。     

Inhibitory action of biodegradable modified vanillin on the corrosion of carbon steel in 1 M HCl

The effects of two biodegradable corrosion inhibitors derived from vanillin and aminophenol (Meta: VPAP and Para: VOAP) on the corrosion of carbon steel in 1 M HCl solution were examined. The efficiency of these inhibitors on carbon steel corrosion increased by increasing the concentration and decreased by increasing the temperature. The inhibitors adsorbed on carbon steel physically and obeyed the Langmuir isotherm. The potentiodynamic measurements showed mixed-type inhibitor. The geometry of the inhibitors showed that VPAP has slightly higher efficiency in corrosion inhibition than VOAP. The inhibitors showed good biodegradability in the environment within 28 days.     

钨酸钠及其复配缓蚀剂在模拟海水中对碳钢的缓蚀性能

目的考察在模拟海水中,钨酸钠及其与月桂酰肌氨酸钠复配物对Q235钢的缓蚀性能。方法进行挂片失重法实验,研究缓蚀剂添加量对缓蚀效率的影响;测定电化学极化曲线及阻抗谱,对比单一钨酸钠缓蚀剂与复配缓蚀剂的缓蚀效率以及相关拟合数据。结果钨酸钠单独使用时的缓蚀效果良好,缓蚀效率随着添加量的增加而增大,且在碳钢表面的吸附符合修正了的Langmuir吸附模型;与月桂酰肌氨酸钠复配后,缓蚀效率更高,阴极、阳极的塔菲尔斜率均减小,腐蚀电流密度也降低了很多。结论钨酸钠与月桂酰肌氨酸钠复配后比单独使用效果更好,二者有较好的协同缓蚀增效作用;复配缓蚀剂为混合型缓蚀剂。     

硫酸介质中丙氨酸复合缓蚀剂的研究

目的研究丙氨酸和碘化钾共同存在于硫酸溶液中,对碳钢的协同缓蚀作用。方法采用极化曲线、交流阻抗谱、扫描电镜、X射线光电子能谱(XPS)以及El-Awady动力学模型,对丙氨酸、丙氨酸与碘化钾复配缓蚀剂对碳钢在硫酸介质中的缓蚀性能和吸附机理进行探究。结果在10%的硫酸体系中,对碳钢的缓蚀性能随着缓蚀剂浓度增大而增强。单独使用丙氨酸作为缓蚀剂,丙氨酸分子在碳钢表面呈单分子层吸附,缓蚀效率最高仅达到29%,缓蚀效果不明显。经过丙氨酸与碘化钾复配后,缓蚀效果显著提高,当丙氨酸质量浓度为300 mg/L,碘化钾质量浓度为250 mg/L时,缓蚀效率达到92%以上。XPS谱图表明,缓蚀剂主要是通过分子中的N原子与碳钢表面Fe原子形成共价键,吸附在碳钢的表面,与KI复配后,I-吸附在碳钢表面,并部分氧化,形成I_3~-。El-Awady动力学模型研究说明该复配缓蚀剂为混合型缓蚀剂,且在碳钢表面自发形成多分子层吸附膜。结论在10%的硫酸溶液中,丙氨酸分子通过物理吸附或化学吸附作用,吸附在碳钢表面,减缓腐蚀反应发生。碘化钾添加后,发挥连接缓蚀剂分子和碳钢表面的桥梁作用,从而协助丙氨酸吸附到碳钢表面,提高丙氨酸在碳钢表面的覆盖率,在提高缓蚀效率的同时,减少了丙氨酸的使用量,有效地抑制了钢材的腐蚀。     

土酸溶液中丙炔醇对碳钢的缓蚀作用

通过失重法和电化学方法研究了不同温度下丙炔醇在5％的土酸介质中对碳钢的缓蚀作用。由实验结果可见,丙炔醇在碳钢表面产生单分子层吸附,并且满足Langmuir吸附规律;丙炔醇为混合型缓蚀剂。