含H2S喷气燃料中噻二唑衍生物对银片缓蚀性能的研究

对未添加和添加25μg/g二硫代噻二唑衍生物的喷气燃料油样进行了银片腐蚀实验研究。通过采用失重法和金相显微镜技术,考察不同浓度的二硫代噻二唑衍生物在含有硫化氢油品中对银片的缓蚀效果,结果表明,二硫代噻二唑衍生物的浓度为25μg/g时,缓蚀效率高达95.09%。通过吸附热力学实验,表明二硫代噻二唑衍生物的吸附符合Langmuir吸附等温方程,且它在银片表面的吸附属于化学吸附。     

三氯乙酸介质中阴离子表面活性剂对钢的缓蚀性

为了筛选三氯乙酸(Cl3CCOOH)溶液中成本低廉且环境友好的缓蚀剂,用失重法和动电位极化曲线法研究了阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)在三氯乙酸溶液中对冷轧钢表面的缓蚀性能,同时采用扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)和接触角测量仪系统表征了钢表面的腐蚀微观形貌及亲水性变化.结果 表明:SDS对冷轧钢在0.10 mol/L Cl3CCOOH中具有良好的缓蚀作用,缓蚀率随SDS浓度增加而增大,20℃时SDS用量仅为50 mg/L时缓蚀率可高达90.5％.SDS在钢表面的吸附符合Temkin吸附等温式,标准吸附Gibbs自由能为-27.3 kJ/mol.腐蚀电位在添加SDS后发生负移,对腐蚀阴极反应发生显著抑制作用,但对阳极反应基本无抑制作用.SEM和AFM分析表明冷轧钢表面在含有SDS的Cl3CCOOH中腐蚀程度和表面粗糙度急剧下降,且接触角测试表明缓蚀钢表面的接触角增大.     

噻二唑型缓蚀剂缓蚀性能的研究

利用电化学测试和表面分析技术,研究了2,5-二巯基-1,3,4噻二唑(DMTD)在硫-乙醇溶液中对金属银、铜的缓蚀性能,结合量子化学计算和分子动力学模拟对DMTD在金属表面的吸附行为和缓蚀作用机理进行了分析讨论。结果表明,DMTD在50mg/L的硫-乙醇溶液中,对金属银、铜均起到较好的缓蚀作用。极化曲线结果表明,当缓蚀剂DMTD浓度达到50mg/L时,缓蚀效率可以达到92.3%。表面分析技术表明,缓蚀剂的加入在金属表面形成吸附膜,明显抑制了腐蚀速率。量化计算和分子动力学模拟得到了缓蚀剂分子的活性位点和缓蚀剂在金属表面的吸附形态。     

噻二唑型缓蚀剂对铜片的缓蚀性能研究

采用增重法和金相显微技术研究了含硫油样对铜片的腐蚀行为,以及噻二唑类缓蚀剂(用A表示)在含硫量为50μg/g的模拟油样中对铜的缓蚀性能。结果表明,缓蚀剂A对铜片具有良好的缓蚀效果,且随着浓度的增加,缓蚀效率提高。当缓蚀剂浓度为25.0μg/g时,缓蚀效率达到86.45%。经吸附等温线拟合可知,缓蚀剂A在铜片表面的吸附遵循Langmuir吸附等温方程,属于化学吸附。     

三嗪二硫醇化合物对铝合金的缓蚀性能

本研究采用失重法研究了三嗪二硫醇类化合物6-N,N-二丁基胺-1,3,5-三嗪-2,4-二硫醇单盐(DBN)在1mol/L盐酸溶液中对铝合金的缓蚀作用,探讨了缓蚀剂浓度、腐蚀时间和溶液温度对缓蚀效率的影响。结果表明,增大DBN浓度会提高其对铝合金的缓蚀效率,而延长腐蚀时间和升高腐蚀溶液温度都会降低其缓蚀效率。腐蚀反应动力学分析表明,添加DBN后腐蚀反应的表面活化能(Ea)增大,使腐蚀反应变得困难,从而起到缓蚀作用。同时,本研究发现DBN分子在金属表面的吸附行为符合Langmuir吸附等温线,吉布斯自由能计算(Gθads=-30.36kJ/mol)表明该吸附过程是自发的,且同时存在着物理吸附和化学吸附。扫描电子显微镜测定结果表明DBN能够有效地抑制铝合金在酸性介质中的腐蚀。     

盐酸溶液中异喹啉在锌表面的吸附及其缓蚀作用

锌换热设备表面积垢常用盐酸进行清洗,因此研究盐酸介质中锌缓蚀剂有重要意义.采用失重法和电化学方法研究了异喹啉在0.8 mol/L盐酸中对锌的吸附及缓蚀作用、吸附热力学和吸附动力学.结果表明,随异喹啉浓度增大,缓蚀率增大,当浓度增大到1g/L后,缓蚀率达到最大值.随温度升高,吸附系数减小,缓蚀率降低.吸附过程是放热过程,△H0=-30.27 kJ/mol.吸附过程熵值减小,且随温度升高,熵变下降.加入异喹啉后腐蚀电流明显减小,过程活化能由3.29 kJ/mol升高至25.56 kJ/mol.异喹啉明显抑制阴极过程,是一种阴极型缓蚀剂.     

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%。     

新型喹啉季铵盐酸化缓蚀剂氯化苯甲酰甲基喹啉(PCQ)的合成及缓蚀性能

以氯化苄、2-氯代苯乙酮、喹啉为原料,通过季铵化反应合成了氯化苄基喹啉(BQC)以及新型的氯化苯甲酰甲基喹啉(PCQ)两种季铵盐型缓蚀剂,其中PCQ为首次合成。PCQ的制备条件为:以丙酮为溶剂,在75℃水浴条件下回流20 h,采用无水乙醇对产品进行重结晶。采用元素分析、核磁共振和红外光谱等手段对两种季铵盐产物的结构进行了表征,并在90℃、15%盐酸条件下通过静态失重法对两种季铵盐单独使用及分别与丙炔醇、碘化钾复配使用的缓蚀效果进行了对比评价。1. 00%添加量的BQC、PCQ对N80钢的缓蚀率分别为82. 17%、94. 25%; PCQ与丙炔醇的加量分别为0. 50%时的复配缓蚀体系可使N80钢的缓蚀率达到99. 88%。BQC与PCQ在N80钢表面的吸附行为均为自发的放热过程且均符合Langmuir吸附等温式。在90℃时,BQC和PCQ的吸附平衡常数kads分别为483. 10 L/mol和1 092. 75 L/mol,吸附吉布斯自由能分别为-30. 77 kJ/mol、-33. 24 kJ/mol,说明两种季铵盐在N80钢表面的吸附均以化学吸附为主。     

HDT自组装膜对银的缓蚀作用

在乙醇溶液中使用十六硫醇(HDT)在银表面制备了自组装膜(SAMs),用极化曲线、反射率、EPMA、AFM、XPS等方法研究了HDT SAMs对银的缓蚀效果及吸附行为。结果表明,HDT能在银表面形成不影响外观、稳定致密的SAMs,有效抑制银的腐蚀。在浓度为0.05 mol/dm3的Na2S溶液中,当HDT浓度为0.1 mol/dm3时缓蚀效率达到91.7%,HDT是以阴极型为主的混合型缓蚀剂。HDT在银表面的吸附行为符合Langmuir吸附等温式,吸附过程包括物理吸附和化学吸附。     

邻菲罗啉及其衍生物对盐酸中铜的缓蚀性能

邻菲罗啉(PHEN)及其衍生物可有效抑制金属及其合金在酸性介质中的腐蚀,但目前还未见其对铜材缓蚀的报道。采用失重法及扫描电镜(SEM)研究了PHEN及其衍生物2-苯基-1H-咪唑[4,5-f][1,10]邻菲罗啉(PIPH)这2种有机缓蚀剂在1 mol/L HCl溶液中对铜的缓蚀作用,并对其缓蚀机理进行探讨。结果表明:当缓蚀剂浓度为1.0 mmol/L、温度为30℃,吸附成膜时间4 h,2种缓蚀剂在1 mol/L HCl溶液中的缓蚀效率均达最大值,PHEN和PIPH对铜的缓蚀效率可分别达到96.4%和99.7%;2种缓蚀剂在铜表面的吸附均符合Langmuir吸附模型,且均为化学吸附。     

新型三唑衍生物缓蚀剂对Q235-A钢H2SO4酸洗的缓蚀作用

钢材酸洗添加缓蚀剂是一种有效、经济的防腐蚀方法,研究缓蚀剂的作用机理,发展和完善缓蚀剂的理论已成为研究的热点.采用失重法、电化学方法研究了新型三唑衍生物对Q235-A钢在1 mol/L H2SO4中的缓蚀性能、机理和表面的吸附行为.结果表明:新型三唑衍生物缓蚀剂是一种混合型缓蚀剂,在1mol/L H2SO4溶液中,其浓度为1 000 mg/L时缓蚀率最高达94.6%;在Q235-A钢表面的吸附行为符合Bockris-swinkels吸附等温式.     

新型抗温抗酸含磺酸基咪唑啉缓蚀剂的合成及其性能

为提高咪唑啉类缓蚀剂的抗酸抗温性能,用3-氯-2-羟基丙磺酸钠对羟基月桂酸咪唑啉进行改性,得到了一种新型的含磺酸基的抗温抗酸型咪唑啉缓蚀剂.采用红外光谱仪及核磁共振仪分析缓蚀剂及其合成中间体的结构;采用静态失重法、极化曲线法和交流阻抗法研究了不同温度下缓蚀剂在1 mol/L HCl中对P110钢的抗温抗酸性能,并探讨了其在P110钢表面的吸附行为;采用扫描电镜观察P110钢表面腐蚀形貌,采用能谱仪分析腐蚀产物成分.结果表明:缓蚀剂在HCl中对P110钢有良好的缓蚀效果,缓蚀效率均在90％以上;在相同缓蚀剂浓度下,缓蚀效率随温度升高而增大,表现出良好的抗温性能;缓蚀剂在P110钢表面的吸附过程为吸热过程,且遵循Langmuir吸附等温式,属物理吸附和化学吸附共存的混合吸附类型,且呈现出很强的化学吸附特征.     

吐温-60对钢在H2SO4中的缓蚀性能

用失重法研究了非离子表面活性剂吐温-60对冷轧钢在0.5-7.0 mol/L H2SO4溶液中的缓蚀作用。结果表明：吐温-60对冷轧钢在1.0 mol/L H2SO4溶液中具有良好的缓蚀作用,且在钢表面的吸附符合校正的Langmuir吸附模型。缓蚀率随缓蚀剂浓度的增加而增大,但随温度和硫酸浓度的增加而减小。求出了相应的吸附热力学（吸附自由能ΔG^0, 吸附焓ΔH^0, 吸附熵ΔS^0）和动力学参数（腐蚀速率常数k, 腐蚀动力学常数B）,并根据这些参数讨论了缓蚀作用机理。     

不同链长的吡啶基离子液体在盐酸中对N80钢的缓蚀行为

为获得较咪唑啉类更低浓度、更高效率的离子液体缓蚀剂,通过失重测试、电化学测试、扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)等研究了不同浓度的吡啶基离子液体B4MePyBr、O4MePyBr和硫酸二甲酯吡啶季铵盐缓蚀剂在盐酸中对N80钢的缓蚀行为.失重试验表明,3种缓蚀剂的缓蚀效率均随着添加浓度的增加而增加,25℃下当O4MePyBr添加浓度为10 mmol/L时,缓蚀效率能达到90％以上,且3种缓蚀剂的最大缓蚀效率排序为O4MePyBr＞B4MePyBr＞硫酸二甲酯吡啶季铵盐;电化学测试表明,3种缓蚀剂均为混合型缓蚀剂;表面形貌测试表明,缓蚀剂能够有效地吸附在碳钢表面,吸附膜层非常紧密;3种缓蚀剂在碳钢表面的吸附均遵循Langmuir吸附等温方程.     

五羟乙基二乙烯三胺在0.5 mol/L H2SO4溶液中对2024铝的缓蚀性能

为抑制2024铝在硫酸酸洗液中的腐蚀,以二乙烯三胺与2-溴乙醇为主要原料合成了五羟乙基二乙烯三胺(PHT),采用静态失重法、极化曲线法和电化学阻抗谱研究了PHT在0.5 mol/L H2SO4溶液中对2024铝的缓蚀性能,通过扫描电子显微镜进行了腐蚀形貌分析,并通过腐蚀反应动力学和吸附模型探讨了其缓蚀机理.结果 表明:25℃下PHT的缓蚀效率随其浓度的增加而增大,当PHT的浓度为700 mg/L时,其缓蚀效率可达90.85％以上,具有显著的缓蚀性能.PHT的添加显著增大了腐蚀反应的表观活化能,有效抑制了腐蚀反应的进行,是一种以抑制阳极过程为主的混合型缓蚀剂.25℃下PHT在2024铝表面的吸附是物理吸附和化学吸附的混合吸附,且吸附遵循Langrnuir吸附等温模型.     

一种含硫杂环双席夫碱化合物在硫酸介质中对Q235碳钢的缓蚀作用

目前对于双席夫碱化合物用作碳钢缓蚀剂的研究报道较少。合成了一种含硫杂环双席夫碱化合物:双噻吩-2-甲醛缩邻苯二胺(DTCPA),采用静态失重法、动电位极化曲线和交流阻抗谱测试考察了其在0.5 mol/L H_2SO_4溶液中对Q235碳钢的缓蚀作用。结果表明,DTCPA对碳钢具有良好的缓蚀效果,随着DTCPA浓度的增加腐蚀速率下降,缓蚀效率不断提高;然而,随着温度升高,腐蚀速率加快,缓蚀效率下降。DTCPA在硫酸介质中对碳钢的缓蚀作用属于一种抑制阴阳两极反应的混合型缓蚀剂,在碳钢表面形成了一层致密的保护膜,有效阻挡了硫酸对碳钢的腐蚀,其在碳钢表面的吸附遵循Langmuir吸附等温式。     

葡萄糖与甘氨酸反应产物对碳钢的缓蚀效果

为了解葡萄糖与甘氨酸反应产物对碳钢的缓蚀效果,采用失重法、电化学法并结合扫描电镜观察,研究了葡萄糖与甘氨酸反应产物(PGG)对碳钢在1 mol/L HCl溶液中的腐蚀抑制作用。结果发现:PGG对碳钢表现出很好的缓蚀效果,缓蚀效率随添加浓度的增加而增加,在最大浓度250 mg/L时,表现出最好的缓蚀效果,缓蚀效率为94.7%,且缓蚀效率随温度升高而降低。PGG同时抑制了碳钢腐蚀的阴极还原反应和阳极氧化反应过程,为混合型缓蚀剂,是通过多组分的物理和化学联合吸附,在碳钢表面上形成保护性覆盖层,将碳钢与酸溶液隔离,从而起到缓蚀作用,其吸附行为遵循Langmuir吸附等温模型。葡萄糖与甘氨酸反应产物(PGG)是碳钢在1 mol/L HCl溶液中的优良缓蚀剂。     

2-氨基芴双希夫碱在模拟循环冷却水中对低碳钢的缓蚀性能

通过溶液法,以2-氨基芴、吡啶-2,6-二甲醛、溴代丙二醛为原料,成功合成出2,6-二氨基吡啶缩2-氨基芴双希夫碱(A1)和溴代丙二醛缩2-氨基芴双希夫碱(A2),采用红外光谱、质谱分析等对A1和A2进行了结构表征,利用失重法、电化学测量技术、扫描电镜研究其在模拟循环冷却水中对低碳钢的缓蚀性能,并利用量子化学计算初步探讨了A1和A2的缓蚀机理.失重结果表明,A1和A2在温度为25℃、浓度为1.0 mmol·L-1时,最能有效抑制模拟循环冷却水对低碳钢的腐蚀,其缓蚀效率分别为96.85％和93.46％.动电位极化曲线和交流阻抗谱结果均表明两种缓蚀剂有较好的缓蚀效率,且均为以阳极抑制为主的阳极型缓蚀剂.吸附研究表明A1和A2在低碳钢表面均遵循Langmiur吸附,ΔGadsθ值分别为-27.02 kJ·mol-1、-29.03 kJ·mol-1,为混合型吸附.量子化学计算结果揭示了两种缓蚀剂分子结构中的吸附位点,且分子结构参数分析表明,A1的缓蚀效果优于A2.     

新型三氮唑化合物在H_2SO_4中对Q235钢的缓蚀作用

钢材酸洗时添加缓蚀剂是一种有效、经济的防腐蚀方法,研究缓蚀剂对其作用机理,发展和完善缓蚀剂理论,已成为研究热点.通过失重试验、动电位极化曲线、交流阻抗谱测试及扫描电镜(SEM)方法研究了新型三氮唑化合物1-(4-氟基苯)-3-[4-(1,2,4-三氮唑-1-甲氧基)-苯]-丙烯缓蚀剂(FTPP)在0.5mol/,L H2SO4溶液中对Q235钢的缓蚀作用.结果表明:FTPP对Q235钢的缓蚀效果与自身浓度有关,在0.5mol/L H2SO4中当其达到10-3 mol/,L时,缓蚀率高达92.8%,能同时抑制腐蚀的阴、阳极反应过程,它是一种混合型缓蚀剂;Q235钢的阻抗值随FTPP浓度增加而增大,FTPP在钢表面的吸附符合Langmuir等温式.     

苯胺三聚体对碳钢在盐酸溶液中的缓蚀性能

为了研究苯胺低聚物对金属的缓蚀保护作用,采用化学氧化法制备了一种含N原子型缓蚀剂苯胺三聚体(AT),利用红外光谱和紫外-可见光谱及核磁共振氢谱对其结构进行了表征。通过极化曲线、交流阻抗谱、静态腐蚀失重试验评价了不同浓度AT在1 mol/L盐酸溶液中对碳钢的缓蚀性能,采用扫描电子显微镜(SEM)对腐蚀表面进行分析。结果表明,AT缓蚀剂对金属具有良好的缓蚀性能,当AT含量为100 mg/L时,其缓蚀效率高达99%。利用Langmuir吸附等温线模型结合EDS谱研究AT对金属的缓蚀机理,结果表明AT的缓蚀机理是缓蚀剂在碳钢表面吸附成膜,从而有效阻挡了碳钢表面与盐酸溶液的接触,对金属起到了较好的保护作用。