新型杂环化合物在1 mol/L HCl中对Q235钢的缓蚀性能研究

通过失重、电化学测试以及量子化学计算方法研究了新型杂环恶二唑化合物5-［(1H - 1,2,4 - 三氮唑 – 1- 基)甲基］-1,3,4 噁二唑 - 2 - 硫醇(TAOT)在1 mol/L HC1中对Q235钢（碳钢）的缓蚀作用.结果表明,TAOT在1 mol/L HC1中对Q235钢的缓蚀作用高达89.1％,能同时抑制碳钢腐蚀的阴、阳极反应过程.碳钢的阻抗值随TAOT浓度增加而增大,其在碳钢表面的吸附符合Langmuir等温式,量子化学计算结果也表明,该化合物物可能是通过巯基提供电子与碳钢表面相互作用来起到缓蚀作用的.     

三唑化合物在0.5 mol/L硫酸中对Q235钢的缓蚀作用

合成了一种新型三氮唑化合物:1-苯次乙亚氨基-2-巯基-5-[1-(1,3,4-三氮唑)亚甲基]-1,3,4-三氮唑(PMT),并通过失重试验、动电位极化、电化学阻抗谱及扫描电镜方法研究了其在0.5mol/L硫酸溶液中对Q235碳钢的缓蚀作用。结果表明,该三唑化合物在硫酸中对Q235碳钢有较好的缓蚀效果,是混合型缓蚀剂。     

无金属酞菁、酞菁铜和酞菁锌在1 mol/L H2SO4中对Q235钢的缓蚀作用

通过失重实验、电化学测试和扫描电子显微镜研究了无金属酞菁(H2Pc)、酞菁铜(CuPc)和酞菁锌(ZnPc) 在1 mol/L H2SO4中对碳钢的缓蚀作用.结果表明,3种酞菁化合物的缓蚀能力依次为ZnPc > CuPc > H2Pc,其吸附数据均符合Langmuir等温式;它们能同时抑制碳钢在H2SO4中腐蚀的阴极和阳极过程,电化学阻抗谱显示,为变形的单容抗弧,阻抗值随酞菁化合物浓度增加而增加;表面形貌分析也证明了酞菁化合物的加入提高了碳钢的表面完整性,抑制其腐蚀;量子化学计算结果显示,随着分子的最低空轨道(LUMO)的能量升高,酞菁化合物的缓蚀能力降低.     

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。     

食用香料1,4-二硫-2,5-二醇环保型缓蚀剂对X70钢在0.5mol/L H2SO4溶液中的缓蚀性能研究

使用实验和理论计算方法研究了食用香料 1,4-二硫-2,5-二醇(DDD)对X70管线钢在0.5 mol/L硫酸溶液中的缓蚀性能.结果表明,DDD能够有效的抑制X70钢在H2SO4介质中的腐蚀,在温度为298 K时,DDD的缓蚀效率可以达到93.6％;随着温度的升高,DDD依然能够展现出良好的缓蚀性能.腐蚀微观形貌观察...     

黄连提取物在1 mol/L HCl中对Q235的缓蚀作用

从黄连中提取出的固体物质,可做为一种优良的天然绿色缓蚀剂.本文用失重和电化学测试等方法研究了黄连提取物在1 mol/L HCl中对Q235的缓蚀作用.结果表明,黄连提取物在1 mol/L HCl中对Q235有高达98％的缓蚀作用,其在碳钢表面的吸附符合Langmuir等温式,能同时抑制碳钢腐蚀的阴、阳极过程,碳钢的阻抗值随黄连提取物浓度增加而变大,扫描电镜分析结果也表明该提取物对碳钢表面有很好的保护作用.      

胡萝卜茎叶提取物对碳钢在0.5 mol/L H2SO4溶液中的缓蚀作用

目的研究胡萝卜茎叶提取物(DCSLE)在硫酸介质中对碳钢的腐蚀抑制作用及机理。方法通过超声辅助的手段,用水浸提获得DCSLE,利用红外光谱(FTIR)对其含有的主要官能团进行表征。在25~40℃下,采用失重法、电化学极化和阻抗法(EIS)评价DCSLE在0.5 mol/L H2SO4溶液中对碳钢的缓蚀性能,并讨论了其缓蚀机理。结果DCSLE对碳钢在0.5mol/LH2SO4溶液中的腐蚀具有良好的抑制效果,其缓蚀效率随浓度的增加而增加,随温度的增加而先增加后降低(40℃<25℃<30℃<35℃),35℃下,质量浓度为0.6g/L时,缓蚀效率为92.85%。电化学测试表明,DCSLE是混合型缓蚀剂,但主要是抑制阴极的反应。其缓蚀机理是:DCSLE以物理和化学混合吸附的方式吸附在碳钢表面,形成一层保护膜,从而阻止酸溶液的侵蚀,且吸附遵循Langmuir吸附等温模型。扫描电镜(SEM)观察到加入DCSLE后,碳钢的腐蚀得到了明显控制。结论DCSLE可以有效抑制碳钢在0.5mol/LH2SO4溶液介质中的腐蚀,是一种具有广泛应用前景的天然绿色缓蚀剂。     

橡椀单宁对Q235碳钢在0.5 mol/L HCl溶液中的缓蚀作用研究

采用失重实验、极化曲线、电化学阻抗、扫描电镜及分子模拟等方法,研究了橡椀单宁对Q235碳钢在0.5 mol/L HCl溶液中的缓蚀性能,并探讨了其缓蚀机理。结果表明,当橡椀单宁浓度为6 g/L,橡椀单宁对Q235碳钢的缓蚀率可达96.46%。电化学实验研究表明,加入橡椀单宁后,腐蚀电流减小接近1个数量级,电荷转移电阻增大近7倍。扫描电镜观察可见,橡椀单宁在碳钢表面形成一层保护膜。吸附热力学分析表明,橡椀单宁在碳钢表面发生物理和化学混合型吸附作用,且符合Langmuir等温吸附方程。分子模拟研究表明,橡椀单宁以平面的形式稳定吸附在碳钢表面。     

H2SO4中丙炔醇复配缓蚀剂对碳钢的缓蚀作用

目的探究不同温度下丙炔醇、KI及其复配对Q235碳钢和N80钢片在10%(质量分数)硫酸中的缓蚀性能。方法采用静态失重法和电化学方法,60℃下测定酸液中的单剂对Q235碳钢的缓蚀性,然后对二者进行复配研究。优化配比后升高实验温度,探究高温下不同配比在酸液中对N80钢片的缓蚀性能。根据吸附等温模型和腐蚀动力学对缓蚀机理进行初步探讨。结果失重法表明,60℃时单独使用丙炔醇、KI,当质量浓度分别为120、1000 mg/L时,对Q235碳钢的缓蚀率均达到90%,两者的使用浓度较高。复配后得到两个优选配比,配比A为丙炔醇18 mg/L+KI 250 mg/L,配比B为丙炔醇15 mg/L+KI 300 mg/L,配比A、B的缓蚀率均高达98%。配比A、B的缓蚀率均随温度升高而降低,配比A在80℃酸液中对N80的缓蚀率为93%,配比B在100℃酸液中的缓蚀率为73%。结论复配后缓蚀剂的使用量均降低,且在一定高温下具有良好的缓蚀性能,丙炔醇和KI有较好的协同作用。电化学的实验结果与失重法相一致,丙炔醇和复配剂为混合型缓蚀剂。缓蚀剂在金属表面的吸附为化学吸附,符合Langmuir吸附等温模型。     

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。     

HPAA 对 Q235 钢在碱性溶液中的缓蚀性能

目的运用响应面分析法考察缓蚀剂2-羟基膦乙酸(HPAA)的缓蚀效果。方法通过单因素灵敏度分析法考察p H值、HPAA质量浓度、温度对Q235钢腐蚀的影响,确定取值范围。基于响应面优化分析法(RSM),根据单因素实验结果,采用中心组合设计原则(CCD)对质量浓度、温度、p H值进行优化实验设计。以HPAA的缓蚀率为响应值,采用RSM对响应数值进行方程回归,对得到的二次关联模型进行优化,并将优化的参数条件应用于复配缓蚀剂进行SEM和EIS分析。结果质量浓度、温度、p H值的优化取值范围分别为20~26 mg/L,45~55℃和8~10。RSM优化后参数为:质量浓度23 mg/L,温度50℃,p H=9.0,HPAA的缓蚀率最优为68.68%。实验获得的缓蚀率为68.78%,与预测值偏差为0.15%。将优化的参数应用于缓蚀剂的复配,ρ(HPAA)∶ρ(Na2MOO4)∶ρ(Na2B4O7)=0.5∶0.3∶0.5时,复配的缓蚀剂用量最少且缓蚀率最高可达到93.75%。此复配缓蚀剂在SEM图中光亮无腐蚀,并且在EIS谱中表现出纯电容性,阻抗最大、缓蚀率最高。结论响应面法和SEM,EIS结合运用在HPAA的缓蚀性能研究中是可行、准确、可靠的。     

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。     

茴三硫作为一种新型高效缓蚀剂对铜在0.5mol/L硫酸溶液中的缓蚀性能

目的 探究茴三硫对铜在硫酸溶液中的缓蚀性能。方法 使用电化学阻抗谱和动电位极化曲线,探究在不同温度下茴三硫对铜在硫酸溶液中的缓蚀性能,凭借扫描电子显微镜和原子力显微镜观察铜样品在不同条件下的表面形貌,利用极化曲线数据对多种吸附等温方程进行拟合,探究茴三硫在铜表面的吸附类型。结果 电化学测试结果表明,茴三硫浓度为5 mmol/L,温度为25 ℃时,缓蚀效率高达97.8 %,并且随着温度的升高,缓蚀效率增强;在温度为40 ℃,浓度为5 mmol/L时,利用极化曲线和阻抗谱得到的缓蚀效率分别为98.9%和99.8%。另外,扫描电子显微镜和原子力显微镜的测试结果有力地佐证了茴三硫能够有效地减缓铜在硫酸介质中的腐蚀。观察吸附等温模型发现,茴三硫在铜表面的吸附符合Langmuir单层吸附,在25、30、35、40 ℃时的DG0 ads值分别为–31.36、–33.80、–36.87、–37.13 kJ/mol。结论 茴三硫对铜在硫酸溶液中具有良好的缓蚀作用,并且随着温度的增大,缓蚀性能增强。DG0 ads值表明,茴三硫在铜表面的吸附属于物理和化学吸附的共同作用,并且随着温度的升高,化学吸附的作用更加明显。     

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。     

滇润楠叶提取物在H_2SO_4中对钢的缓蚀作用

滇润楠(Machilus yunnancnsis)叶的提取物(简称为MYLE)可作为绿色缓蚀剂。用失重法、动电位极化曲线和电化学阻抗谱(EIS)研究了MYLE在0.5mol/L H_2SO_4中对冷轧钢的缓蚀作用。结果表明,MYLE对冷轧钢具有良好的缓蚀作用,且在钢表面的吸附符合Langmuir吸附校正模型;MYLE为混合抑制型绥蚀剂;EIS谱在高频区呈容抗弧,在低频区出现感抗弧,电荷转移电阻随缓蚀剂浓度的增加而增大。