曼尼希碱酸化缓蚀剂的合成及缓蚀性能

目前,曼尼希碱的合成多在有机溶剂中进行,其中大多有机溶剂对人体有害。以苯乙酮、甲醛、二乙胺为原料,苄基三乙基氯化铵为相转移催化剂,以水为溶剂合成曼尼希碱酸化缓蚀剂。用失重法和电化学方法考察其浓度及腐蚀液温度对20碳钢缓蚀效果的影响。结果表明:该缓蚀剂为混合型缓蚀剂,在碳钢表面的吸附为物理吸附;随温度的升高缓蚀率逐渐减小,随浓度的增加缓蚀率先增大后减小;缓蚀剂的添加量为0.7%,温度35~55℃时缓蚀率都在90%以上,能有效抑制盐酸对碳钢的腐蚀。     

硫酸介质中榕树叶提取液的缓蚀性能及其与 KI 的缓蚀协同效应

通过电化学方法和失重法,研究了榕树叶提取液(FLE)对碳钢在硫酸溶液中的缓蚀性能,同时研究了它与KI的缓蚀协同效应,探讨了缓蚀机理。研究结果表明:在硫酸溶液中,FLE对碳钢属混合抑制型缓蚀剂,缓蚀效率随其浓度的增加而增大;FLE与KI之间存在良好的协同效应,两者复配后,体系的腐蚀电流密度减小,电荷传递电阻增大,双电层电容减小,缓蚀效率增大,表现出更好的缓蚀作用;FLE与KI复配前后,其在碳钢表面的吸附均为自发过程,且符合Langmuir吸附等温方程。     

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。     

三聚氰胺对碳钢在 HCl 介质中的缓蚀作用

目的了解在HCl介质中,三聚氰胺对碳钢的缓蚀作用和缓蚀机理。方法在1 mol/L HCl溶液中添加不同浓度的三聚氰胺,测试碳钢在溶液中的动电位极化曲线和电化学阻抗谱,获得电化学参数和缓蚀效率。再结合量子化学计算结果,分析其缓蚀机理。结果针对碳钢在1 mol/L HCl溶液中的腐蚀,三聚氰胺是一种混合抑制型缓蚀剂,随其浓度的增加,缓蚀效率增大。三聚氰胺通过分子中Mulliken电荷相对较负的氮原子吸附在碳钢表面起到缓蚀作用,吸附过程为自发过程,以物理吸附为主,且符合Langmuir吸附等温方程。结论在HCl介质中,三聚氰胺对碳钢具有一定的缓蚀作用。     

竹叶提取物对LST12钢在NH_4Cl溶液中的缓蚀作用

用失重法、动电位极化曲线和电化学阻抗谱(EIS)研究了竹叶提取物(DLMLE)在0.5mol/L NH_4Cl溶液中对冷轧钢的缓蚀作用。结果表明:DLMLE在NH_4Cl溶液中对冷轧钢具有良好的缓蚀作用,缓蚀率随缓蚀剂质量浓度的增加而增大,最大缓蚀率可达85.9%;DLMLE在冷轧钢表面的吸附符合Langmuir吸附等温式,吸附过程为物理吸附和化学吸附的混合吸附过程;DLMLE为混合抑制型缓蚀剂,EIS谱呈单一压扁的半圆容抗弧,电荷转移电阻随缓蚀剂质量浓度的增加而增大。     

4-氨基安替比林在盐酸溶液中对碳钢的缓蚀行为

采用失重法、动电位极化曲线、电化学阻抗谱研究了4-氨基安替比林在盐酸介质中对碳钢的缓蚀行为。结果表明,4-氨基安替比林是一种同时抑制阳极和阴极反应的混合型缓蚀剂,缓蚀效率随缓蚀剂浓度增加而增大,4-氨基安替比林在碳钢表面的吸附吉布斯自由能为-30.52kJ·mol-1,是一种介于物理吸附与化学吸附之间的混合型自发吸附,符合Langmuir等温吸附式。     

K2L-SAMs对碳钢在饱和CO2油田水中的缓蚀行为与量子化学研究

利用邻氧乙酸苯甲醛缩对氨基苯磺酸钾盐席夫碱(K2L)缓蚀剂在20#碳钢表面制备自组装单分子膜(SAMs),并通过电化学方法研究缓蚀剂自组装膜的最佳组装时间;采用电化学测试技术和表面分析技术研究K2L-SAMs对碳钢在饱和CO2油田水介质中的缓蚀行为;采用密度泛函理论分析缓蚀剂分子的前线轨道、Mulliken电荷和分子静电势。结果表明:缓蚀剂在碳钢表面自组装3 h后,可以形成稳定、致密的缓蚀膜;在碳钢表面形成的K2L-SAMs能有效抑制碳钢的阴极还原过程,最高缓蚀效率达87.55%;K2L的吸附行为符合Langmuir吸附等温式,吸附机理为典型的化学吸附。量子化学计算结果表明:羧基是K2L分子的主要吸附活性区域,能与碳钢表面铁原子作用形成稳定的配位键。     

樟树叶提取液在硫酸介质中对碳钢的缓蚀作用

应用动电位极化法和电化学阻抗(EIS)研究了樟树叶提取液(CCLE)在硫酸介质中对碳钢的缓蚀性能和缓蚀机理. 结果表明, 采用酸浸泡法从樟树叶中提取的缓蚀剂, 对碳钢在10% H₂SO₄溶液中具有良好的缓蚀作用, 随着提取液浓度的增加, 缓蚀效率增大; 随着实验温度升高, 缓蚀效率减小. 樟树叶提取液为混合抑制型缓蚀剂, 提取液中的有效缓蚀成分在碳钢表面的吸附满足Langmuir等温吸附方程; 樟树叶提取液的加入使碳钢在硫酸中反应的表观活化能增加, 起到缓蚀作用.     

色氨酸复配缓蚀剂对碳钢在硫酸中的缓蚀性能

利用失重法、电化学法研究色氨酸及其复配缓蚀剂对Q235碳钢片在0.5mol/L硫酸介质中的缓蚀性能,并用吸附等温模型和腐蚀动力学对缓蚀机理进行初步探讨。结果表明:单独使用色氨酸的缓蚀率不高,L-色氨酸与碘化钾有一定的协同效应,而与抗坏血酸的协同效应不显著,将三者以最佳用量复配后,缓蚀率可达92.43%;色氨酸与抗坏血酸均为混合型缓蚀剂,而碘化钾和复配缓蚀剂均为阳极型缓蚀剂;色氨酸通过化学吸附的方式吸附于碳钢表面,符合Langmuir吸附等温式。     

溴化N-辛烷异喹啉在盐酸溶液中对Q235碳钢的缓蚀行为

采用失重法、动电位极化曲线法和电化学阻抗谱研究了溴化N-辛烷异喹啉([C8i Quin]Br)在盐酸介质中对Q235碳钢的缓蚀行为。结果表明:[C8i Quin]Br是一种同时抑制阳极和阴极反应的混合型缓蚀剂,缓蚀效率随缓蚀剂浓度增大而增大,随温度的升高而降低;[C8i Quin]Br在Q235碳钢表面的吸附符合Laugmuir等温吸附式,吸附平衡常数Kads值较大,说明缓蚀剂在金属表面的吸附能力较强。     

一种二酰胺基吡啶季铵盐的合成及其缓蚀性能

利用2,3-吡啶二甲酸为主体和十二烷基胺进行酰化反应,合成了具有多个活性吸附中心的2,3-N-十二烷基-二甲酰胺吡啶衍生物,再进行季胺化反应增加其水溶性,开发出一种二酰胺基吡啶季铵盐缓蚀剂。利用动态高温高压浸泡试验和电化学试验在含二氧化碳模拟油田水中评价了该缓蚀剂对L245NCS钢的缓蚀性能。结果表明:该缓蚀剂是混合型缓蚀剂,在加量为50mg/L时,缓蚀率达到95%以上,同时对点蚀具有良好的抑制效果。     

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。     

硫酸介质中丙氨酸复合缓蚀剂的研究

目的研究丙氨酸和碘化钾共同存在于硫酸溶液中,对碳钢的协同缓蚀作用。方法采用极化曲线、交流阻抗谱、扫描电镜、X射线光电子能谱(XPS)以及El-Awady动力学模型,对丙氨酸、丙氨酸与碘化钾复配缓蚀剂对碳钢在硫酸介质中的缓蚀性能和吸附机理进行探究。结果在10%的硫酸体系中,对碳钢的缓蚀性能随着缓蚀剂浓度增大而增强。单独使用丙氨酸作为缓蚀剂,丙氨酸分子在碳钢表面呈单分子层吸附,缓蚀效率最高仅达到29%,缓蚀效果不明显。经过丙氨酸与碘化钾复配后,缓蚀效果显著提高,当丙氨酸质量浓度为300 mg/L,碘化钾质量浓度为250 mg/L时,缓蚀效率达到92%以上。XPS谱图表明,缓蚀剂主要是通过分子中的N原子与碳钢表面Fe原子形成共价键,吸附在碳钢的表面,与KI复配后,I-吸附在碳钢表面,并部分氧化,形成I_3~-。El-Awady动力学模型研究说明该复配缓蚀剂为混合型缓蚀剂,且在碳钢表面自发形成多分子层吸附膜。结论在10%的硫酸溶液中,丙氨酸分子通过物理吸附或化学吸附作用,吸附在碳钢表面,减缓腐蚀反应发生。碘化钾添加后,发挥连接缓蚀剂分子和碳钢表面的桥梁作用,从而协助丙氨酸吸附到碳钢表面,提高丙氨酸在碳钢表面的覆盖率,在提高缓蚀效率的同时,减少了丙氨酸的使用量,有效地抑制了钢材的腐蚀。     

电化学法研究芭蕉叶提取物在盐酸中对碳钢的缓蚀作用

目的研究芭蕉叶提取物(MBLE)在酸性环境中对碳钢腐蚀的抑制行为。方法通过热水浸提法获取MBLE,采用电化学方法研究在不同实验温度和不同浓度下MBLE在1 mol/L盐酸溶液中对碳钢的缓蚀行为,并用扫描电镜(SEM)研究金属表面腐蚀形貌。结果极化曲线研究表明,MBLE对碳钢在1mol/L盐酸中的腐蚀有明显抑制作用,属阴极抑制为主的混合型缓蚀剂;其缓蚀性能随质量浓度增大而增强,25℃时160 mg/L的MBLE缓蚀效率达到94.7%。电化学阻抗图谱研究表明,随着MBLE质量浓度的增大,碳钢表面腐蚀反应的电荷转移电阻逐渐增大,腐蚀反应抑制程度增强。变温试验研究表明,MBLE在实验温度范围内具有较好的稳定性。当MBLE质量浓度为160 mg/L时,温度从25℃增加到40℃,两种电化学方法所得缓蚀效率的变化幅度均在3%以内。MBLE缓蚀剂分子在碳钢表面的吸附服从Dhar-Flory-Huggins等温吸附式,并且属于物理和化学混合吸附。SEM研究表明,盐酸介质中MBLE可有效地抑制碳钢的腐蚀。结论对碳钢在盐酸介质中的腐蚀,MBLE是有效的绿色缓蚀剂。     

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。     

柚子皮提取物对C38的缓蚀作用

目的研究柚子皮提取物对C38钢在1 mol/L HCl中的缓蚀作用。方法通过索氏提取器从柚子皮中提取天然绿色缓蚀剂,进而与0.01 mol/L KI进行复配,采用失重法和电化学测试法分析柚子皮提取物的缓蚀作用机理。结果失重实验表明,柚子皮提取物对C38钢的缓蚀作用最高达93%,而与0.01mol/L KI复配使用后缓蚀效率最高达98%以上。同时表明其在碳钢表面的吸附符合Langmuir吸附等温式;Tafel极化曲线表明其能同时抑制碳钢腐蚀的阴、阳极过程;碳钢的阻抗值随着柚子皮提取物浓度的增加而增大。结论柚子皮提取物是很好的缓蚀剂,与卤素离子复配后效果更佳。     

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。     

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。