壳聚糖与CTAB复合缓蚀剂对Q235钢的缓蚀性能研究

采用失重法、交流阻抗法和极化曲线法研究了盐酸介质中壳聚糖及其与十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)复合缓蚀剂对Q235钢的缓蚀性能。测试结果表明,单独使用壳聚糖作为缓蚀剂,对Q235钢表面有较强的缓蚀性能。当壳聚糖的质量浓度为0.1 g/L时,在1.0 mol/L的盐酸介质中30℃腐蚀24 h,3种方法测得的缓蚀效率均达到85%以上;加入CTAB后,缓蚀性能明显增强,CTAB的质量分数为10%时,缓蚀效率达到了92%以上。2种缓蚀剂在Q235钢表面吸附机理不同且吸附过程相互补充,因此二者复配后缓蚀性能加强。     

钼酸盐复配体系对碳钢缓蚀作用研究

本文采用腐蚀失重、电化学阻抗谱、极化曲线和扫描电镜(SEM)等方法研究了钼酸钠及其与磷酸氢二钠的复配体系在3.5%NaCl介质中对碳钢的缓蚀性能。结果表明,与钼酸钠单独使用时相比,与磷酸氢二钠的复配使用能够提高其缓蚀效率。当钼酸钠与磷酸氢二钠两种缓蚀剂的复配比为3∶7时,对Q235的缓蚀效果最佳,缓蚀效率达到90%,能更有效地抑制碳钢的腐蚀。     

离子液体在甲醇/硫酸介质中对Q235钢表面的缓蚀性能

探究硫酸存在时Q235钢在甲醇中的腐蚀行为,以及离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐（[Bmim]Cl）对金属表面的缓蚀作用。通过静态失重法、电化学测试、扫描电子显微镜来测定[Bmim]Cl对Q235钢的缓蚀性能。并利用量子化学计算和分子动力学模拟分析[Bmim]Cl分子的缓蚀机理。在甲醇中随着硫酸含量的增加碳钢的腐蚀速率增加。含有59.51 ml 0.05 mol·L^-1 H₂SO₄的甲醇溶液作为腐蚀介质时,随着[Bmim]Cl浓度升高,缓蚀效率逐渐增大,当浓度为0.6 mol·L^-1时,缓蚀效率达到最佳值,为90.63%,且[Bmim]Cl是主要控制阳极反应的混合抑制剂,SEM分析表明在含有缓蚀剂溶液中浸泡后的Q235钢表面相对于未加缓蚀剂更加平整。前线轨道分析和Fukui指数都表明,离子液体在碳钢表面的吸附位点分布在咪唑环上,与Fe发生化学吸附。分子动力学模拟结果表明缓蚀剂分子以阳离子[Bmim]⁺平行吸附于金属表面,阴离子Cl^-扩散在溶液中的方式达到缓蚀的效果。理论计算结果与实验结果一致,即[Bmim]Cl在甲醇/硫酸水溶液中对Q235钢具有很好的缓蚀作用,为新型离子液体缓蚀剂研究应用奠定了基础。     

曼尼希碱缓蚀剂缓蚀机理及影响因素分析

采用曼尼希碱缓蚀剂增加了电化学阻抗谱等效电路中的膜电阻和电荷转移电阻。曼尼希碱季铵盐缓蚀剂不仅降低了腐蚀反应动力学方程中的指前因子,而且增加了腐蚀反应的活化能,从而减缓了腐蚀速率。分析曼尼希碱缓蚀剂缓蚀机理及其缓蚀效果影响因素。     

酪氨酸衍生物对Q235钢的缓蚀性能研究

针对酸洗剂对金属的腐蚀问题，为了提高环保型氨基酸类缓蚀剂的缓蚀效果，设计合成了酪氨酸衍生物，并采用红外光谱和核磁共振氢谱(1H NMR)对产物进行了表征。采用失重法、极化曲线和交流阻抗(EIS)等方法研究了在30℃0.5 mol·L^-1硫酸溶液中酪氨酸衍生物对Q235钢的缓蚀性能，并探讨了缓蚀机理。结果表明：在相同浓度时，酪氨酸衍生物的缓蚀率明显高于酪氨酸。当酪氨酸衍生物缓蚀剂使用浓度为200 mg·L^-1时，缓蚀率即可达到93.88%。酪氨酸衍生物能同时抑制阴极和阳极反应，为混合抑制型缓蚀剂。电荷转移电阻随缓蚀剂浓度的增加而增加，说明酪氨酸衍生物分子在碳钢表面吸附形成了保护膜，从而起到缓蚀作用。     

二氧化氯缓蚀剂制备及性能研究

将多氨基磷酸盐、碳氢咪唑啉季铵盐、非离子表面活性剂、六亚甲基四铵和溶剂复配,制得二氧化氯缓蚀剂,采用静态失重法、电化学法评测缓蚀性能。研究了缓蚀剂对Q235、20#钢、304不锈钢、黄铜、铝试片在100,250,500,1 000 mg/L的二氧化氯溶液中的缓蚀情况。结果表明,在二氧化氯水溶液中加入ClO2缓蚀剂50～1 500 mg/L,可使标准试片Q235、20#钢、304不锈钢、黄铜、铝达到轻度腐蚀。     

溴代十六烷基吡啶对冷轧钢在柠檬酸中的缓蚀性能

通过失重法、电化学阻抗谱(EIS)、动电位极化曲线和扫描电子显微镜(SEM)研究了溴代十六烷基吡啶(HDPB)在0.10 mol/L柠檬酸(H₃C₆H₅O₇)溶液中对冷轧钢的缓蚀性能。结果表明,20℃时30 mg/L HDPB的缓蚀率为83.3%,缓蚀率与缓蚀剂浓度呈正相关,而与温度呈负相关,HDPB在冷轧钢表面遵循Langmuir吸附等温式,各温度的标准吸附Gibbs自由能(ΔG⁰)在-34～-29 kJ/mol范围,且吸附过程为标准吸附熵(ΔS⁰)减小的放热过程。HDPB为混合抑制型缓蚀剂,阴、阳两极的腐蚀电流密度随HDPB浓度增大而不断减小。Nyquist图谱由容抗弧和感抗弧构成,添加HDPB后电荷转移电阻增大。SEM微观形貌进一步证实了HPDB有效抑制了柠檬酸对冷轧钢表面的腐蚀。     

威灵仙提取液的Q235钢缓蚀性能

实验研究了威灵仙提取液的制备及其对模拟工业循环冷却水中Q235钢的缓蚀性能。紫外吸收光谱、电化学极化曲线、阻抗谱以及腐蚀失重等实验结果表明,综合考虑溶出率与缓蚀率,80℃水溶提取效果好于醇、酸助提;提取液投加量为7.52×10-3 g/m L时对Q235钢的缓蚀率达92.1%、腐蚀速率降至0.043 0 mm/a;缓蚀类型属于阳极型腐蚀抑制。     

钼酸盐系缓蚀剂对储油罐底板的防护作用

通过动电位扫描测量极化曲线,研究了钼酸盐系缓蚀剂在含5 g/L C1-溶液中对Q 235铜的缓蚀性能.分析结果表明:由钼酸盐为主盐,与硅酸盐、磷酸盐、有机胺A复配而成的缓蚀剂,可以达到成本低、高缓蚀率的效果.通过失重法实验,对该配方进行了验证,复配缓蚀剂的缓蚀率接近88.4%,明显高于单组分缓蚀剂的.     

植物提取物自组装膜在盐酸中对Q235钢的缓蚀作用

以铁线蕨植物提取物(ACE)为成膜物质,在Q235钢表面自组装得到缓蚀膜。通过极化曲线和电化学阻抗谱测试研究了该自组装膜对Q235钢在1 mol/L HCl溶液中的缓蚀性能。结果表明,该自组装膜对Q235钢的阴、阳极腐蚀反应均有抑制作用,可明显减缓Q235钢在盐酸溶液中的腐蚀,且缓蚀作用随ACE质量浓度的增大而增强。ACE分子在Q235钢表面的吸附遵从Langmuir和Frumkin吸附模型,为单分子层吸附,吸附分子之间存在横向吸引力。     

Na2SO4掺杂含MgO铝酸钙熟料的结构表征及浸出性能

使用分析纯MgO、CaCO₃、SiO₂、Al₂O₃与Na₂SO₄在1350℃保温1 h合成了掺杂Na₂SO₄的含MgO铝酸钙熟料,在Na₂CO₃溶液体系下研究了其氧化铝浸出性能,通过XRD等分析手段对其晶体结构和自粉化性能进行了研究。结果表明,Na₂SO₄可以显著提升铝酸钙熟料的浸出性能,Na₂SO₄掺杂量由0%提高到4%,熟料的氧化铝浸出率由61.89%提高到92.01%,继续添加Na₂SO₄,浸出性能趋于稳定。由XRD结果可知,Na₂SO₄促使20CaO·13Al₂O₃·3MgO·3SiO₂（Q相）发生分解并使其转变为12CaO·7Al₂O₃（C₁₂A₇）。Na⁺进入C₁₂A₇晶格引起晶格畸变,从而提高C₁₂A₇的氧化铝浸出性能。Na₂SO₄的加入降低了熟料的自粉化性能,Na₂SO₄掺杂量由0%提高到6%,熟料的自粉率由97.46%下降到85.34%,当Na₂SO₄掺杂量达到10%后,熟料自粉率仅为36.3%。     

Effective enhancement of the electrochemical properties for Na2FeP2O7/C cathode materials by boron doping

In recent years, the composite materials based on polyanionic frameworks as secondary sodium ion battery electrode material have been developed in large-scale energy storage applications due to its safety and stability. The Na₂FeP₂O₇/C (theoretical capacity 97 mA·h·g^-1) is recognized as optimum Na-storage cathode materials with a trade-off between electrode performance and cost. In the present work, The Na₂FeP₂O₇/C and boron-doped Na₂FeP_2-BO₇/C composites were synthesized via a novel method of liquid phase combined with high temperature solid phase. The non-metallic element B doping not only had positive influence on the crystal structure stability, Na⁺ diffusion and electrical conductivity of Na₂FeP₂O₇/C, but also contributed to the high-value recycling of B element in waste borax. The structure and electrochemical properties of the cathode material were investigated via X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), The X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), electrochemical impedance spectroscopy (EIS), cyclic voltammetry (CV), and charge/discharge cycling. The results showed that different amounts of boron doping had positive effects on the structure and electrochemical properties of the material. The initial charge/discharge performances of born doped materials were improved in comparison to the bare Na₂FeP₂O₇/C. The cycle performance of the Na₂FeP_1.95B_0.05O₇/C showed an initial reversible capacity of 74.8 mA·h·g^-1 and the high capacity retention of 91.8% after 100 cycles at 1.0 C, while the initial reversible capacity of the bare Na₂FeP₂O₇/C was only 66.2 mA·h·g^-1. The improvement of apparent Na⁺ diffusion and electrical conductivity due to B doping were verified by the EIS test and CVs at various scan rate. The experimental results from present work is useful for opening new insight into the contrivance and creation of applicable sodium polyanionic cathode materials for high-performance.     

Na2O-Al2O3-SiO2-P2O5玻璃的结构和析晶性能研究

采用熔融-淬冷法制备了不同(Al₂O₃+P₂O₅)含量的碱铝硅酸盐玻璃,通过拉曼光谱、X射线衍射光谱、扫描电镜研究了其结构特征和析晶性能。发现随着(Al₂O₃+P₂O₅)含量减少,玻璃中Na₂O含量增加,玻璃化转变温度从685 ℃降低到622 ℃,当减少至摩尔分数为22%时,出现析晶峰且起始析晶温度降低。拉曼光谱表明Q⁴_P对应的拉曼峰强度变低且逐渐向低波数方向移动,说明Na₂O作为网络修饰体使硅酸盐玻璃结构逐步解聚,玻璃的析晶能力逐渐增强。结果表明:当(Al₂O₃+P₂O₅)摩尔分数为22%时热处理后的样品存在晶型转变,700 ℃热处理时以NaAlSiO₄霞石晶体为主,900 ℃时转变为以Na_6.8Al_6.3Si_9.7O₃₂霞石晶体为主。当(Al₂O₃+P₂O₅)的摩尔分数为21%和20%时,热处理后的样品能稳定析出Na₃PO₄和Na_6.8Al_6.3Si_9.7O₃₂晶体。热处理后的样品析出了耐酸侵蚀性较差的富磷相和Na₃PO₄晶体,导致化学稳定性变差。     

Na2O掺杂铝酸钙化合物物相转化与浸出性能

以分析纯试剂CaCO₃、Al₂O₃和Na₂CO₃为原料,在1350℃烧结1 h合成了Na₂O掺杂铝酸钙熟料,并采用XRD、SEM和EDS等方法研究了Na₂O掺杂CaO-Al₂O₃体系铝酸钙化合物的物相演变规律及熟料浸出性能。结果表明:当CaO和Al₂O₃的摩尔比为1.0时,CaO-Al₂O₃体系铝酸钙由CaO·Al₂O₃和12CaO·7Al₂O₃组成,而Na₂O掺杂铝酸钙熟料由CaO·Al₂O₃、12CaO·7Al₂O₃、Na₂O·Al₂O₃和Na₄Ca₃(AlO₂)₁₀组成。除形成含Na₂O化合物外,熟料中掺杂的Na₂O固溶于12CaO·7Al₂O₃中,而CaO·Al₂O₃中几乎不含Na₂O。随着熟料中Na₂O掺杂量的升高,12CaO·7Al₂O₃和Na₄Ca₃(AlO₂)₁₀的含量逐渐增加,CaO·Al₂O₃的含量逐渐降低;12CaO·7Al₂O₃和Na₄Ca₃(AlO₂)₁₀的结晶度逐渐降低,CaO·Al₂O₃的结晶度逐渐升高。Na₂O的掺杂提高了熟料在碳酸钠溶液中的浸出性能,并且使浸出渣中CaCO₃的空间群由R-3CH、P63/MMC两种转变为只含有R-3CH一种。     

膨润土碱熔活化水热合成NaP沸石分子筛

为利用膨润土合成NaP沸石分子筛,研究了膨润土的成分,该膨润土的主要成分为蒙脱石和石英。采用向膨润土中加碱在850 ℃碱熔1 h的方法,活化了膨润土中的蒙脱石和石英,获得了高活性的原料。采用水热合成的方法,通过正交实验,确定了合成NaP沸石分子筛的优化条件：二氧化硅与三氧化二铝物质的量比为5、氧化钠与二氧化硅物质的量比为1.6、水与氧化钠物质的量比为50、50 ℃老化2 h、95 ℃晶化9 h。X射线衍射和扫描电镜分析结果表明,所得产物为纯净的NaP沸石分子筛,平均粒径为1 μm,干沸石的钙离子交换量（以碳酸钙计）为315 mg/g。     

Influence of chemical composition on corrosion of alumina in acids and caustic solutions

The corrosion behaviour of pure alumina, doped with different amounts of MgO, Y₂O₃, ZrO₂, Cr₂O₃, Co₃O₄ and BaO, was investigated. Corrosion media were concentrated HCl, HNO₃, HF, H₂SO₄/H₃PO₄ (1:1 mixture), HCl (1%) and NaOH (10%). The reaction conditions were 180°C (autoclave) for 168 h. The corroded specimens were investigated by SEM, the leaching solutions were analysed with ICP-OES (optical emission spectroscopy with inductively coupled plasma). The corrosion resistance was found to depend mainly on the microstructure and the composition of the grain boundary phase. Both parameters are influenced by the type and concentration of the additive, the method by which the sintering aid was added and the sintering conditions.     

内插扭带对鼓泡反应器脱硫脱硝效果的影响

在玻璃鼓泡反应器中进行Na₂S₂O₈和H₂O₂两种混合氧化剂吸收SO₂和NO的实验研究,结果表明：在Na₂S₂O₈氧化剂中加入H₂O₂可以促进脱硫脱硝,考虑溶液的成本以及系统的整体脱硫脱硝总效率,选取质量分数为2%的H₂O₂和10%的Na₂S₂O₈混合液具有较高的性价比。基于数值模拟的方法,将扭带引入鼓泡反应器中,研究扭带直径、厚度和扭率对鼓泡反应器脱硫脱硝效率的影响。数值模拟结果表明,与普通鼓泡反应器相比,加入扭带促进脱硫脱硝的效果。脱硫脱硝效率随着扭带直径和扭带厚度的增大而增大,随着扭带扭率的增大而减小,当扭带的直径从16mm增加到24mm时,系统的脱硫率和脱硝率分别增加了3.88%和3.45%;当扭带的厚度从0.2mm增加到1mm时,系统的脱硫率和脱硝率分别增加了4.27%和1.62%;当扭带的扭率从0.25增加到0.75时,系统的脱硫率和脱硝率分别降低了3.91%和1.90%。     

化工管道连接法兰磷化工艺条件优化及磷化膜的耐蚀性

以化工管道连接使用的Q235钢法兰为研究对象,对其进行磷化处理以提高耐蚀性.采用正交试验法考察了磷酸二氢锌浓度、氟化钠浓度、硝酸镧浓度、磷化液温度和磷化时间对磷化膜耐CuSO4点蚀时间的影响,并通过极差分析得到最佳磷化工艺条件为:磷酸二氢锌浓度60 g/L、氟化钠浓度2.5 g/L、硝酸镧浓度40 mg/L、磷化液温度...     

Na2CO3基吸附剂颗粒制备及其脱碳性能

采用挤压-滚圆法制备Na₂CO₃基CO₂吸附剂微球颗粒,在自行设计的CO₂吸收系统中对制备的样品进行脱碳性能测试。结合相关表征测试,探明不同载体、不同负载量的Na₂CO₃基吸附剂的微观结构、脱碳性能以及机械性能的变化规律和内在原因。研究表明：不同载体的Na₂CO₃基吸附剂颗粒脱碳性能存在明显差异,其中氧化铝负载的吸附剂（Na₂CO₃/Al₂O₃）的脱碳性能最好,可达1.14mmol/g。铝酸钙水泥负载的吸附剂（Na₂CO₃/CA）机械性能较好,但其脱碳性能最差。结合吸附剂脱碳和机械性能的综合考量,Na₂CO₃/Al₂O₃是最为合适的CO₂吸附剂,并进一步研究不同Na₂CO₃负载量的影响。研究发现随着Na₂CO₃负载量的变化,吸附剂的微观结构、脱碳性能以及机械性能都存在明显的差异。虽然60%负载量的Na₂CO₃/Al₂O₃吸附剂颗粒的机械性能和脱碳效果较好,但其成球度较差,影响其实际应用。质量分数40%负载量的Na₂CO₃/Al₂O₃吸附剂颗粒具有良好的脱碳性能、机械性能以及成球度,CO₂脱除量为1.36mmol/g。总体而言,利用挤压-滚圆法制备的Na₂CO₃基吸附剂颗粒具有良好的流动特性、脱碳性能和机械性能,适用于电厂烟气中的CO₂脱除。