酸性介质中N,N-二苯基硫脲和硫脲对A3钢的缓蚀作用对比研究

采用动电位扫描极化曲线、交流阻抗法和量子化学法,研究了N,N-二苯基硫脲(DPH-TU)在5%H2SO4介质中对A3钢的缓蚀作用及缓蚀机理,计算出了相应吸附过程的热力学数据,并与硫脲进行了对比。研究表明:N,N-二苯基硫脲是一种缓蚀效果显著的混合型缓蚀剂,它在A3钢表面发生化学吸附,吸附过程为放热过程,吸附行为服从El-Awady动力学模型,其缓蚀效果明显优于硫脲。     

二氧化氯介质中脂肪醇聚氧乙烯醚及其复配缓蚀剂对Q235 钢的缓蚀作用

通过静态失重法、动电位极化曲线法及观察显微形貌,研究了脂肪醇聚氧乙烯醚(平平加O-20)及其复配缓蚀剂在100 mg/L二氧化氯介质中对Q235钢的缓蚀效应。结果表明:平平加O-20对Q235钢有一定的缓蚀效果,但单独使用时的用量较大;平平加O-20与硝酸钠、钼酸钠、苯甲酸钠均有缓蚀协同效果,与苯甲酸钠复配的缓蚀协同效应最明显;当苯甲酸钠和平平加O-20复配的质量浓度比为6:4,总用量为300 mg/L时,最大缓蚀效率可达92.55%。     

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。     

O,O′-二(环己基)二硫代磷酸-N,N-二乙铵对Q235钢在硫酸溶液中的缓蚀性能研究

合成了新型酸洗缓蚀剂O,O′-二(环己基)二硫代磷酸-N,N-二乙铵(EDCDP),通过失重和电化学方法研究EDCDP在H_2SO_4溶液中对Q235钢的缓蚀性能。结果表明,(27±1)℃,5%H_2SO_4溶液中,EDCDP质量浓度为100 mg/L时,缓蚀率为97.32%;在Q235钢表面的吸附规律符合Langmuir吸附等温式,属于自发进行的化学吸附。EDCDP是一种受H_2SO_4浓度、温度和待测时间影响较小的混合型缓蚀剂。     

硫酸介质中EDBDP对Q235钢的缓蚀作用

合成了O,O-二苄基二硫代磷酸-N,N_二乙铵(EDBDP),采用电化学法和静态悬挂失重法研究了EDBDP在5%H2SO4介质中对Q235钢的缓蚀性能.静态悬挂失重法研究表明,25℃时,在5%H2SO4溶液中,当缓蚀剂浓度为100 mg/L时,缓蚀率高达99.29%;动电位极化曲线研究表明,该缓蚀剂受H2SO4浓度、温...     

溶菌酶在硫酸介质中对Q235钢缓蚀行为的研究

采用失重法、动电位扫描法、电化学阻抗法,研究了溶菌酶在硫酸介质中对Q235钢的缓蚀行为。结果表明,溶菌酶是一种缓蚀效果显著的混合型缓蚀剂,吸附行为属于自发的化学吸附,符合Langmuir等温吸附式,缓蚀效率受酸度、温度、缓蚀剂酸泡时间的影响较小。     

L-苯丙氨酸对Q235钢在硫酸中的缓蚀作用

采用电化学方法,研究了L-苯丙氨酸对Q235钢在0.5mol/L H2SO4溶液中的缓蚀作用及缓蚀机理,分析了其缓蚀剂类型。结果表明:L-苯丙氨酸的缓蚀效率随浓度的增加而增大,而且随着温度的升高,Q235钢表面单个活性位点上吸附的缓蚀剂分子数量增加,缓蚀效率也增大;L-苯丙氨酸属于混合抑制型缓蚀剂,作用机理为几何覆盖效应,其在Q235钢表面的吸附为单分子吸附,且吸附规律符合El-Awady动力学模型。     

2-吡啶甲醛缩氨基硫脲席夫碱在HCl溶液中对Q235钢的缓蚀作用

合成了2-吡啶甲醛缩氨基硫脲席夫碱(2-PCT)。采用失重法、动电位极化曲线、电化学阻抗谱和扫描电子显微镜等方法研究了2-PCT在1mol·L-1 HCl溶液中对Q235钢的缓蚀作用。结果表明,2-PCT对Q235钢在HCl溶液中具有优良的缓蚀作用,当缓蚀剂浓度达到1mmol·L-1时,缓蚀率达到95.38%,其在Q235钢表面吸附符合Langmuir吸附等温式。     

壳寡糖对Q235钢在海水中的缓蚀性能

采用腐蚀浸泡试验,扫描电子显微镜以及电化学试验法等研究了海水中壳寡糖(COS)及其与无机缓蚀剂复配后对Q235钢的缓蚀作用。电化学试验结果表明:单独添加COS时,缓蚀率最大为65.73%;当COS与NaNO_2复配添加时,其协同缓蚀率为90.67%,为阳极型缓蚀剂;而当COS与Na_2MoO_4复配时,缓蚀率最大只能达到71.65%,且两者发生了抑制作用。腐蚀浸泡试验结果表明:当COS与NaNO_2复配使用时,其缓蚀率最佳,为85.90%。COS在Q235钢表面发生单分子吸附,为自发进行的化学吸附,从而起到缓蚀作用,该吸附符合Langmuir模型。     

丙炔醇对Q235钢在硫酸中的缓蚀作用

采用极化曲线和电化学阻抗谱方法研究了丙炔醇对Q235钢在硫酸中的缓蚀作用。结果表明,丙炔醇属于抑制阳极反应为主的缓蚀剂,且随着浓度的不同阳极脱附现象有所差别。丙炔醇的缓蚀效率在4 h时出现明显的浓度极值,24 h后浓度极值现象消失,这主要由于丙炔醇的缓蚀机理发生了变化。随着丙炔醇浓度的升高,缓蚀作用由吸附反应变为了以聚合反应为主。     

6-DAS/DMIC对Q235钢在甲醇甲酸介质中的缓蚀协同作用

目的 研究6-脱氢枞酰胺基己酸钠和1-十二烷基-3-甲基咪唑氯盐作为复配缓蚀剂对Q235钢在甲醇甲酸腐蚀溶液的协同缓蚀作用。方法 通过静态失重法、电化学极化测试和电化学阻抗法,结合SEM、EDX、AFM等一系列表面表征技术验证了复配缓蚀剂的性能与行为,同时利用软件模拟计算缓蚀剂分子的轨道排布与分子动力学,揭示分子结构与缓蚀性能间的联系。结果 该复配缓蚀剂能够抑制Q235钢在甲醇甲酸介质中的腐蚀过程,降低腐蚀速率。缓蚀效率随复配比的提高而增大。在复配比为6-DAS∶DMIC=1∶8时,失重法测得缓蚀效率最高达到93.98%;通过电化学法获得的缓蚀效率最高达到92.32%,并且通过电位的移动证明其为控制阳极过程的混合型缓蚀剂。表征技术表明,该复配缓蚀剂能有效吸附并在钢表面形成一层缓蚀分子膜层,其可以隔绝腐蚀介质与金属的接触,保护基底金属免受介质的腐蚀。结论 该复配缓蚀剂能够有效降低腐蚀介质对Q235钢的侵蚀作用,实验数据与表征技术相互吻合,证明了该复配缓蚀剂是一种优良的有机缓蚀剂。研究结果为后续开发更高效的绿色缓蚀剂提供了思路和方法。     

预变形对Q235钢在硫酸溶液中腐蚀行为的影响及硫脲的缓蚀作用

采用腐蚀失重、极化曲线和电化学阻抗谱(EIS)等方法研究了预变形对Q235钢在50℃硫酸溶液中腐蚀行为的影响及硫脲的缓蚀作用。结果表明:预变形Q235钢在有、无添加硫脲的硫酸溶液中的腐蚀速率均高于未变形Q235钢的腐蚀速率,硫脲对有、无预变形Q235钢的缓蚀作用均存在浓度极值效应;预变形加速了Q235钢在硫酸溶液中的阳极溶解和阴极的析氢反应,使电化学阻抗变小;硫脲对阳极反应的影响与电位区间有关,硫脲显著抑制阴极反应并表现出抑制作用的浓度极值效应。     

咪唑啉季铵盐对Q235钢在盐酸溶液中的缓蚀性能

合成了苯乙酸咪唑啉季铵盐(PAIPI)和萘乙酸咪唑啉季铵盐(NAIPI),通过失重法、电化学方法研究了两者在1 mol/L HCl中对Q235钢的缓蚀性能,并探讨了其在Q235钢表面的吸附行为.结果表明,两者在1 mol/LHCl中对Q235钢均为阳极型缓蚀剂,其中NAIPI对Q235钢的缓蚀性能优于PAIPI;两者在Q235钢表面均是单层吸附,属于物理吸附.     

TX-100与MBI复配体系对Q235钢的缓蚀性能

目的 通过分析曲拉通（TX-100）与2-巯基苯并咪唑（MBI）复配体系在酸性介质中对Q235钢的缓蚀情况,获得缓蚀效果最佳条件,如两者的配比、浓度等,分析其缓蚀效果和机理。方法 采用静态失重法对缓蚀剂的缓蚀性能进行了初步判定,用极化曲线法和交流阻抗法进一步研究缓蚀机理和效率,通过SEM和XPS对不同情况下的碳钢进行表面形貌观察和表面成分分析,采用综合分析法研究混合缓蚀剂对碳钢表面的缓蚀机理。结果 保持混合缓蚀剂总浓度2×10?4 mol/L,TX-100和MBI以不同摩尔比混合时,随着TX-100摩尔分数α(TX-100)的增加,缓蚀效率增大。当α(TX-100)=50%时,缓蚀效果达到90%,继续增大α(TX-100),缓蚀效率减小。当TX-100和MBI等摩尔混合时,随着总浓度的增大,缓蚀效率增大。当达到2×10?4 mol/L时,再增大缓蚀剂的总浓度,缓蚀效率没有明显增大,且达到90%以上。分析表明,两种缓蚀剂TX-100和MBI之间存在分子间相互作用,使其在Q235钢表面形成致密牢固的保护层,且混合物属于控制阴极反应为主的混合型抑制剂。结论 经过优选TX-100和MBI混合缓蚀剂的配比和浓度,降低了MBI的用量和缓蚀剂的应用成本,同时为金属防腐奠定了理论基础。     

十六烷基二甲基乙基溴化铵在硫酸介质中对Q235钢的缓蚀性能研究

采用静态失重法,动电位极化曲线法和电化学阻抗法研究了十六烷基二甲基乙基溴化铵 (CDAB) 在硫酸介质中对Q235钢的缓蚀行为,并探讨了其对Q235钢的缓蚀作用机理.结果表明,在25 ℃下,缓蚀率随CDAB浓度增大而增大,在浓度仅为10 mgL^-1时,失重缓蚀率达85%左右.极化曲线实验结果显示,CDAB是一种以控制阳极反应为主的混合型缓蚀剂,且静态失重法,动电位极化曲线法和电化学阻抗法实验结果相一致.CDAB在Q235钢表面的吸附服从Kastening-Holleck吸附等温模型;CDAB的添加显著增大了腐蚀反应的活化能,有效抑制了腐蚀反应的进行.     

猪殃殃草提取物在盐酸中对Q235钢的缓蚀作用研究

目的开发盐酸清洗领域的天然绿色缓蚀剂。方法通过95%乙醇浸提法从猪殃殃草茎叶中提取植物缓蚀剂,用红外光谱(FTIR)表征了其主要官能团,采用失重法、极化曲线和电化学阻抗(EIS)谱研究了其在1 mol/L盐酸介质中对Q235钢的缓蚀性能,并探讨了缓蚀机理。结果猪殃殃草提取物可明显减缓Q235钢在1 mol/L盐酸介质中的腐蚀,属阴极控制为主的混合型缓蚀剂,缓蚀效率随其浓度的增加而增大,当其质量浓度达到1.2 g/L时,25℃下的缓蚀效率可达82%以上,受浸泡时间的影响不大。其缓蚀机理为"几何覆盖效应",有效缓蚀成分在Q235钢表面的吸附符合Langmuir等温式,吸附平衡常数为10.62 L/g,且属于物理吸附。结论在1 mol/L盐酸溶液介质中,猪殃殃草提取物对Q235钢的缓蚀作用明显,是一种在盐酸清洗领域有一定应用价值的环境友好型缓蚀剂。     

2-巯基苯并咪唑与L-半胱氨酸在HCl 中对Q235 钢的协同缓蚀效应

目的 探究2-巯基苯并咪唑（MBI）、L-半胱氨酸（L-cysteine）以及两者的混合体系在1 mol/L HCl溶液中对Q235钢的缓蚀性能。方法 通过静态失重法、电化学阻抗谱以及极化曲线研究MBI与L-cysteine的最佳复配条件,并借助原子力显微镜（AFM）以及X射线光电子能谱仪（XPS）分析探究MBI、L-cysteine单独以及复配后在碳钢表面的作用机理。结果 当在HCl溶液中加入5×10?3 mol/L的MBI时,缓蚀效率达到88.01%,而相同浓度下,L-cysteine的缓蚀效率仅达60.19%,缓蚀作用有限。当MBI和L-cysteine复配时,二者的混合体系在HCl介质中具有很好的缓蚀效果,特别是当浓度为1×10?3 mol/L、复配比为9∶1时,缓蚀效果达到最佳,协同效应也最明显。电化学法所得结果和失重法保持一致,且进一步表明MBI和L-cysteine的混合体系同时抑制腐蚀反应的阴、阳极过程,其中抑制阴极的效果最显著。AFM形貌图以及XPS谱图分别表明浸泡在含有MBI-L-cysteine（浓度为1×10?3 mol/L,复配比为9∶1）溶液中的Q235钢表面更加平整,MBI-L-cysteine在Q235钢上通过吸附形成的保护膜可以显著增强Q235钢的耐酸性。结论 MBI与L-cysteine（浓度为1×10?3 mol/L,复配比为9∶1）在1 mol/L HCl溶液中对Q235钢有显著的协同缓蚀性能,但协同效应会随着L-cysteine的增多而逐渐消失。     

盐酸溶液中Tween-80和CTAB对Q235钢的缓蚀协同作用

目的 探究Tween-80（失水山梨醇单油酸酯聚氧乙烯醚）和CTAB（十六烷基三甲基溴化铵）共同存在于盐酸溶液中时,两者对钢材的缓蚀协同作用。方法 采用失重法、极化曲线、阻抗谱、协同参数、SEM图和AFM图,对钢材腐蚀的电化学特征、Tween-80和CTAB的协同作用效果以及钢材腐蚀后的表面形貌进行探究。结果 在各反应温度下,当不同浓度Tween-80与2?10?5 mol/L CTAB共同作用于1 mol/L盐酸溶液中时,腐蚀电流密度显著减小,电荷转移电阻显著增大。复配缓蚀剂属于混合型缓蚀剂,能够同时抑制阴极和阳极反应,其缓蚀效率随反应温度升高而下降。当反应温度为30、40、50 ℃时,复配缓蚀剂分别在Tween-80浓度为5?10?6、2?10?5、2?10?5 mol/L的条件下达到最佳缓蚀效果,最佳缓蚀效率分别为97.05%、94.00%和93.96%。SEM图和AFM图显示,钢材在含复配缓蚀剂的盐酸溶液中反应12 h后,表面平坦,平均粗糙度很小。结论 Tween-80与CTAB以一定浓度共同存在于盐酸溶液中时,两者之间具有很好的协同作用。复配缓蚀剂能够显著提高缓蚀效率,有效地抑制钢材的腐蚀。     

硫酸介质中桂花果提取液对Q235钢的缓蚀作用

目的研究在0.5 mol/L硫酸溶液介质中,桂花果提取液(OFFE)对Q235钢的缓蚀作用及机理。方法通过失重法和极化曲线、电化学阻抗谱等电化学方法研究了桂花果提取液对Q235钢在0.5 mol/L硫酸溶液介质中的缓蚀性能,考察了25℃下桂花果提取液浓度对缓蚀效率的影响,并对缓蚀机理进行了探讨。结果以95%的乙醇为溶剂浸提制备的桂花果提取液在0.5 mol/L硫酸介质中对Q235钢具有良好的缓蚀性能,缓蚀效率随其质量浓度的增加而增大,当其浓度达到10 g/L时,其缓蚀效率可达91.48%。电化学测试结果表明,桂花果提取液为混合型缓蚀剂,主要通过抑制阴极析氢过程来减缓Q235钢的腐蚀,缓蚀机理为"几何覆盖效应",其有效缓蚀成分在Q235钢表面的吸附符合Langmuir等温式,吸附平衡常数为1.09 L/g。结论在0.5 mol/L的硫酸介质中,桂花果提取液对Q235钢具有明显的缓蚀作用,是一种有广泛应用前景的天然绿色缓蚀剂。     

竹叶提取液及其与碘离子复配后在Q235钢表面的吸附行为研究

利用金相显微镜、扫描探针显微镜(SPM)、红外光谱(FT-IR)和X射线能谱(XPS)研究了竹叶提取液及其与碘离子复配后在Q235钢表面的吸附行为,实验结果表明:竹叶提取液中的有效缓蚀成分在Q235钢表面发生了化学吸附,且碘离子的加入促进了竹叶提取液中有效缓蚀成分在Q235钢表面的吸附。