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。     

卤素阴离子对离子液体缓蚀性能的影响

通过电化学阻抗谱、极化曲线、扫描电镜和原子力显微镜等测试对比了不同卤素阴离子的咪唑基离子液体对 X70钢在0.5 mol/L H₂SO₄溶液中的缓蚀性能。结果表明,它们都属于混合型缓蚀剂,均可以有效地抑制X70 钢的腐蚀;且随着缓蚀剂浓度的增大,缓蚀效率逐渐增大;在浓度为 5 mmol/L 时,缓蚀效率达到最大。1-乙烯基-3-丁基咪唑碘盐 ([VBIM]I) 的缓蚀效率最高,其次为1-乙烯基-3-丁基咪唑氯盐 ([VBIM]Cl),而1-乙烯基-3-丁基咪唑溴盐 ([VBIM]Br) 的最低,这主要归因于I^-的特异性吸附。所研究离子液体缓蚀剂的阴离子和阳离子之间存在协同缓蚀作用,即离子液体的阴离子和阳离子都参与了对金属的缓蚀。     

硫脲改性咪唑啉对不同显微组织钢的抗CO_2腐蚀性能

合成了一种硫脲改性咪唑啉缓蚀剂。采用动电位极化技术和化学浸泡试验研究了CO2环境中含有不同浓度硫脲改性咪唑啉的3%NaCl溶液对低碳微合金钢X70和碳钢L245、Q235的缓蚀效果。利用SEM、XRD以及表面轮廓仪对试验结果进行分析。结果表明,该缓蚀剂在钢表面的吸附与材料的显微组织结构有关,缓蚀剂分子优先吸附在Fe3C上。当缓蚀剂质量浓度较低(2mg/L)时,对Q235的缓蚀效率最高达到90%,对X70和L245的缓蚀效率分别为35%和56%;浸泡试验结果表明,Q235样品腐蚀轻微,而X70和L245发生严重的局部腐蚀;当缓蚀剂质量浓度较高(50mg/L)时,对三种钢都有良好的缓蚀效果。     

盐酸介质中双子表面活性剂对N80钢的吸附缓蚀性能

采用静态失重法、电化学方法和扫描电镜等方法,研究了一种双子表面活性剂(DBA2-12)对N80钢在盐酸介质中的吸附缓蚀性能。结果表明,DBA2-12对N80钢在1 mol/L的盐酸溶液中具有较好的缓蚀性能。随着缓蚀剂浓度的增加,缓蚀率增大;随着实验温度升高,缓蚀率减小。该缓蚀剂在N80钢表面的吸附遵循Langmuir吸附等温式,是一种混合抑制型缓蚀剂。     

邻菲罗啉及其衍生物在1mol/L盐酸中的缓蚀性能研究

目的 制备高效、经济的邻菲罗啉衍生物缓蚀剂。方法 采用失重法、极化曲线、电化学阻抗法研究邻菲罗啉（PHEN）及其衍生物2-苯基-1H-咪唑[4,5-f]-1.10邻菲罗啉（PIPH）在不同浓度、不同温度下,在盐酸溶液中对低碳钢的缓蚀性能。采用扫描电镜（SEM）观测了未添加和添加不同缓蚀剂时低碳钢表面的腐蚀形貌。利用量子化学计算初步探讨了PHEN和PIPH分子结构与缓蚀效能的关系。结果 PHEN和PIPH的缓蚀效率均随着浓度的增加而增加,随着温度的升高而降低,在相同条件下,PIPH的缓蚀性能好于PHEN。30 ℃、缓蚀剂浓度为1 mmol/L时,PHEN和PIPH的缓蚀效率最高,分别为97.4%和99.5%。缓蚀剂在低碳钢表面遵循Langmiur吸附, 分别为?21.44和?24.28 kJ/mol。电化学测试结果显示,二者均为以阳极抑制为主的混合型缓蚀剂。扫描电镜结果显示,缓蚀剂有效抑制了盐酸对低碳钢的腐蚀。结论 PHEN和PIPH这两种缓蚀剂在1 mol/L盐酸介质中均表现出良好的缓蚀性能,且含有多氮吸附中心的PIPH缓蚀效果明显好于PHEN。     

长春花提取物对Q235碳钢在酸性溶液中的缓蚀作用

目的 开发一种绿色缓蚀剂,并研究它对碳钢在酸性溶液中的缓蚀作用及机理。方法 用体积分数为70%的乙醇水溶液回流获得长春花提取物(CR-E),通过失重实验、电化学综合实验、火焰原子吸收分光光度法(FAAS)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和扫描电子显微镜(SEM)等分析CR-E对Q235碳钢在0.5 mol/L H₂SO₄溶液中的缓蚀性能和机理。结果 CR-E对Q235碳钢在H₂SO₄溶液中的腐蚀具有良好的缓蚀效果,缓蚀效率随着CR-E浓度的增加而增大,在CR-E的质量浓度为1000mg/L时,缓蚀效率达到89.84%。添加CR-E后可迅速抑制腐蚀,并持续发挥缓蚀作用,在浸泡48 h后Q235碳钢的缓蚀效率仍可达89.99%;电化学综合实验结果表明,CR-E是一种有效的混合抑制型缓蚀剂,腐蚀反应的电荷转移电阻随着CR-E浓度的增加而增大,腐蚀电流密度则随之减小;通过FAAS证实阳极铁的溶解被抑制,通过FTIR证实CR-E分子可以有效吸附在Q235碳钢表面,通过SEM证实Q235碳钢表面受到了CR-E的...     

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。     

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。     

酸性溶液中双子表面活性剂对金属锌的缓蚀性能

采用失重法和电化学方法研究了双子表面活性剂在1mol/L HCl溶液中对锌的缓蚀性能,通过对吸附热力学和腐蚀动力学参数的计算,探讨了缓蚀机理。结果表明:[C12-4-C12im]Br2在盐酸溶液中对锌具有较好的缓蚀作用,是一种混合型缓蚀剂。缓蚀率随着缓蚀剂加入量的增加而增大,随着温度的升高而减小。该缓蚀剂在锌表面的吸附符合Langmuir吸附等温式,吸附过程是自发的,同时兼有物理和化学吸附。     

水溶性聚苯胺对铸铁的缓蚀作用

利用水溶性聚苯胺作为铸铁的缓蚀剂,采用全浸腐蚀失重法和扫描电子显微镜(SEM)研究了缓蚀剂在0.2mol/L硫酸溶液中对铸铁的缓蚀能力。结果表明,缓蚀率随缓蚀剂浓度的增加而升高,随浸泡时间的延长和温度的升高而降低。15℃和55℃时缓蚀剂在铸铁表面的吸附行为遵循Langmuir等温吸附线,吸附平衡常数分别为9.67和2.59。SEM观察结果表明,0.2 mol/L硫酸溶液中添加缓蚀剂对铸铁表面的腐蚀起到了良好的保护作用。     

X65钢海底管道在CO2/H2S腐蚀环境下的适用性

利用高温高压反应釜模拟试验和电化学测试,研究了X65钢海底管道在CO2/H2S环境下的耐蚀性。结果表明,不加缓蚀剂条件下,X65钢在总压为0.25MPa时的平均腐蚀速率及局部腐蚀风险与总压为0.7MPa时相比,均显著降低。添加100mg/L的缓蚀剂,X65钢的腐蚀速率显著降低,缓蚀效果较好;电化学测试与模拟试验结果一致。降压至0.25MPa分离出部分腐蚀性气体后再输送可大大降低内腐蚀风险,结合缓蚀剂措施,该腐蚀环境下可选择X65钢海底管道输送油气。     

CO2环境下油酸咪唑啉对X65钢异种金属焊缝电偶腐蚀的抑制作用研究

研究了X65管线钢与316L不锈钢、Inconel 625双金属复合管的异种金属焊缝在CO2环境下的电偶腐蚀行为,以及油酸咪唑啉的缓蚀作用。结果表明,随着电偶电位差的增大,异种金属焊缝的腐蚀速率明显升高,并且都显著高于母材。添加油酸基咪唑啉缓蚀剂能降低异种金属焊缝在CO2环境下的均匀腐蚀速率。但是,当缓蚀剂浓度添加较低时,异种金属焊接试样的碳钢一侧出现了严重的沟槽腐蚀或密集的点蚀坑;进一步增加缓蚀剂浓度才能消除沟槽腐蚀现象。讨论了缓蚀剂对异种金属焊缝电偶腐蚀的抑制机理,该项研究可为异金属焊接接头处的腐蚀防护提供借鉴。     

The study of the La(NO;3)3 inhibition on X70 pipeline steel in 3.0(wt.%) NaCl solution

Lanthanum nitrate has been investigated as corrosion inhibitor of X70 pipeline steel in 3.0 (wt.%) NaCl solution using electrochemical techniques such as potentiodynamic polarization and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) in conjunction with scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersive X‐ray detector (EDX) techniques. The results showed that La(NO₃)₃ belonged to the film‐formed mixed inhibitors, which can form a compact network over the whole surface of X70 pipeline steel. The inhibition effect of La(NO₃)₃ on X70 steel reinforced with the increase of the concentration itself. The EDX analysis showed that lanthanum ions were found to participate in the network film formed on the sample surface.     

多相流动状态下缓蚀剂对X70钢CO2腐蚀的影响

目的 研究在多相流动状态,尤其是段塞流动条件下,各种浓度的不同缓蚀剂对X70钢腐蚀的影响.方法 采用自制实验装置模拟起伏管路段塞流动条件,通过电子显微镜、挂片失重等方法,对挂片表面形貌、腐蚀速率进行分析,数值仿真了多相流动状态下缓蚀剂乙二醇对X70钢CO2腐蚀速率的影响.结果 自制实验装置的挂片表面形貌、挂片失重速度与真实环道实验相似.实验用缓蚀剂的质量浓度超过35 mg/L后,均匀腐蚀缓蚀效率提升明显,继续提高缓蚀剂的浓度,均匀腐蚀缓蚀效率变化不大.多相流动条件下,缓蚀剂对局部腐蚀的缓蚀效果不明显.仿真用缓蚀剂乙二醇的质量浓度达到250 mg/L后,缓蚀效率变化与实验结果类似.结论 自制实验装置可以模拟起伏管路内气液两相流动状态,实验结果可靠.缓蚀剂的最佳缓蚀效率存在临界浓度,小于临界值时,对挂片的缓蚀作用甚微,超过临界浓度时对挂片表面的腐蚀速率影响不大.段塞流动状态下,缓蚀剂的缓蚀作用仅针对挂片均匀腐蚀,对局部腐蚀影响不大,甚至会促进局部腐蚀的发展.     

曼尼希碱缓蚀剂在盐酸中对N80钢缓蚀性能

目的制备一种新型曼尼希碱缓蚀剂并研究其性能。方法利用失重法研究缓蚀剂缓蚀效率与缓蚀剂的质量浓度、盐酸质量分数、腐蚀温度、腐蚀时间的关系,确定缓蚀剂的吸附曲线。通过动电位极化曲线法和交流阻抗法研究缓蚀剂的综合性质。利用扫描电镜观察腐蚀前后N80钢片的表面形态。结果缓蚀剂缓蚀效率随缓蚀剂添加量的增大而增大,随测试温度的升高而下降,随盐酸质量分数的升高先增大后减小,随腐蚀时间的延长先增大后减小。60℃时,在质量分数为15%盐酸中浸入4 h、缓蚀剂添加量在1.0 g/L的条件下,缓蚀剂缓蚀效率为99.18%,腐蚀反应的活化能由56.34 k J/mol提高到了86.54 k J/mol。缓蚀剂在N80钢表面符合Langmiur吸附模型,吸附吉布斯自由能为-29.94 k J/mol。极化实验结果显示该缓蚀剂为以阴极抑制为主的混合型缓蚀剂。阻抗谱图显示添加缓蚀剂后,阻抗明显增大。扫描电镜结果显示缓蚀剂有效抑制了盐酸对N80钢片的腐蚀。结论所制备的缓蚀剂在质量分数为15%的盐酸中对N80钢片有良好的缓蚀效果。     

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。     

20钢在含甲醇污水中的缓蚀剂选择及其缓蚀性能

为了减缓甲醇回收系统的腐蚀,通过失重法对20钢在含甲醇模拟污水中的缓蚀剂进行了筛选及优化,并通过极化曲线法研究了缓蚀剂的缓蚀性能;通过能谱(EDS)分析和阻垢性能试验研究了缓蚀剂的阻垢性能。结果表明:聚磷酸钠、有机膦A和ZnCl_2以质量比2∶1∶2复配,且该复合缓蚀剂用量为90mg/L时,缓蚀性能最好,缓蚀率达到95.47%;该复合缓蚀剂是抑制电极阳极反应为主的混合型缓蚀剂;含磷缓蚀剂在20钢表面形成膜从而有效地阻挡了腐蚀介质对基体的腐蚀,且该复合缓蚀剂具有较好的阻垢作用,阻垢率达83.33%.     

钼酸盐复合缓蚀剂在天然海水中的缓蚀机理

采用电化学阻抗与能谱图研究了钼酸盐复合缓蚀剂在天然海水中的缓蚀机理。阻抗谱表明,该缓蚀剂通过增大金属表面的电荷转移电阻而降低电化学腐蚀速率;X射线光电子能谱(XPS)显示钼酸盐复合缓蚀剂在海水中的碳钢表面主要形成了Fe3O4、Fe2O3,以及三价铁与钼酸根和缓蚀剂中有机成分形成的有机铁络合物。能量谱(EDS)测试结果表明,添加了钼酸盐复合缓蚀剂的碳钢表面膜中钙元素含量很低(0.08%),表明缓蚀剂中具有阻垢性能的有机瞵酸盐(HEDP)和葡萄糖酸盐对海水中的Ca2+起络合分散作用,阻止了钙盐在金属表面的沉积,这也表明该缓蚀剂具有缓蚀性能的同时又具有良好的阻垢性能。     

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。     

1,3‐Bis‐dibutylaminopropan‐2‐ol as inhibitor for reinforcement steel in chloride‐contaminated simulated concrete pore solution

An organic compound, 1,3‐bis‐dibutylaminopropan‐2‐ol (BDAP) was prepared and tested experimentally as inhibitor for reinforcement steel in simulated concrete pore solution. The electrochemical behavior of carbon steel electrodes immersed in simulated pore solutions with different concentration of BDAP was investigated by electrochemical measurements. Adsorption isotherm was determined based on the inhibition efficiency. The surface composition was evaluated via X‐ray photoelectron spectroscopy (XPS) as well in order to verify the presence and adsorption property of BDAP. The results showed that BDAP could effectively suppress the anodic process of carbon steel corrosion and the inhibition efficiency was improving with the increase of inhibitor concentration. BDAP could adsorb on carbon steel surface according to Langmuir adsorption isotherm. XPS spectrum certified the existence of BDAP on the steel surface.