新型杂环化合物在0.5 mol/L H2SO4中对Q235钢的缓蚀性能

通过失重试验、电化学测试以及量子化学计算方法研究了新型杂环噁二唑化合物1-苯基-2-{5-(1,2,4-三氮唑)-1甲基-(1,3,4-噁二唑)-2-硫}-乙酮(PTOE)在0.5 mol/L H2SO4中对Q235钢(碳钢)的缓蚀性能,并用扫描电镜方法观察了碳钢表面的腐蚀形貌.结果表明,PTOE在0.5 mol/L H2SO4中对Q235钢有高达92.7%的缓蚀作用,能同时抑制碳钢腐蚀的阴、阳极反应过程.碳钢的阻抗值随PTOE浓度增加而增大,其在碳钢表面的吸附符合Langmuir等温式.同时用量子化学中的从头算方法对缓蚀剂的分子结构与缓蚀性能的关系进行了研究.     

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.     

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。     

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。     

牛黄解毒片在1 mol/L HCl中的缓蚀性能研究

采用失重法和电化学方法研究了牛黄解毒片试剂在1 mol/L HCl溶液中对Q235碳钢的缓蚀作用.结果表明,环境友好的牛黄解毒片试剂在盐酸中具有一定的缓蚀作用.随着缓蚀剂加入量的不断增大,其缓蚀效果呈现先增大后减小的的极大值行为,在加入量为1.25 g/L时,其缓蚀效率达到最大值.     

硫酸介质中噻唑化合物在碳钢表面的吸附及缓蚀作用

通过失重试验、电化学方法研究了杂环化合物2,5-二巯基-1,3,4-噻唑(DMTD)在1.0MH2SO4中对碳钢的缓蚀性能。结果表明,DMTD在H2SO4中对碳钢的腐蚀有较好的抑制作用,阻抗值随DMTD浓度增加而增大,但随温度的升高而降低;DMTD分子在碳钢表面的吸附符合Langmuir等温式,是一个自发、放热的混合吸附过程。     

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。     

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。     

三唑化合物在1mol/L盐酸中对碳钢的缓蚀作用研究

合成了一种新型三氮唑化合物：1-（3-（4-氟苯基）-4,5-吡唑基-2-（1,2,4-三唑基）乙酮,并通过失重实验、动电位极化、交流阻抗及扫描电镜方法研究了其在1mol／L盐酸溶液中对Q235碳钢的缓蚀效果。结果表明,该三唑化合物在1mol／L盐酸中对Q235碳钢有较好的缓蚀效果,是混合型缓蚀剂,该缓蚀剂在碳钢表面的吸附符合Langmuir等温吸附式。     

热镀锌钢材在稀盐酸中的缓蚀和量子化学研究

通过量子化学计算、质量损失测试、电化学测试和扫描电镜等研究烟酸、吖啶和小檗碱等杂环化合物对热镀锌钢材在盐酸介质中的缓蚀作用.量子化学计算结果表明,3种化合物均具有多个吸附活性中心,且其前线轨道与镀层表面锌原子的前线轨道能够相互作用,因而使得杂环化合物分子可通过在镀层钢材表面形成吸附膜而阻止热镀锌钢材在盐酸介质中的溶解.质量损失和电化学测试结果表明3种化合物在盐酸介质中对热镀锌钢材均具有良好的缓蚀作用,最高缓蚀效率可达99%以上;其中小檗碱的缓蚀效果最好,在浓度为1.0×10.4 mol/L时缓蚀效率就已达到80%以上;3种化合物均通过单分子层化学吸附方式吸附在镀层表面,从而起到保护作用,是热镀锌钢材酸洗过程的环境友好型缓蚀剂.     

Couple effect of hydrostatic pressure and dissolved oxygen on corrosion behaviour of low-alloy high strength steel in 3.5 wt-% NaCl solution

ABSTRACT

Hydrostatic pressure (HP) and dissolved oxygen (DO) both change with the increase of ocean depth. In order to unmask the corrosion phenomena of metals in deep sea environment, studying their combined effect on corrosion is necessary. In this report, couple effect of HP and DO (HP?+?DO) on corrosion behaviour of low-alloy high strength steel in 3.5 wt-% NaCl solution was investigated by Electrochemical measurements, SEM observations, XPS characterisations and 3-D size measurements. The results show that the corrosion rate of low-alloy high strength steel increases with increasing HP?+?DO under each immersion period, appearing an exponential decay growth. As HP?+?DO increases to a critical value, 30 ATO, its acceleration to corrosion process becomes limited. Moreover, HP?+?DO remarkably increases the growth of corrosion film on steel surface and leads to more loose structure in corrosion film. Finally, HP?+?DO stimulates the propagation of corrosion pits in 3D direction.