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。     

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。     

N,N′-二苯基硫脲对Q235钢在酸性介质中的缓蚀作用及其与十二烷基磺酸钠的协同效应

用动电位扫描极化曲线、电化学阻抗法和量子化学法,研究了N,N′-二苯基硫脲（DPH-TU）在5%H_2SO_4介质中对Q235钢的缓蚀作用机理,及其与十二烷基磺酸钠（SDBS）的协同缓蚀效应结果表明N,N′-二苯基硫脲是一种缓蚀效果显著的混合型缓蚀剂.当DPH-TU和SDBS共存时呈现协同缓蚀效果,两者浓度比为1：1时...     

新型希夫碱酸化缓蚀剂在不同温度盐酸介质中对N80钢的缓蚀性能

制备了一种新型希夫碱缓蚀剂1-苯基-3-(1-环己胺)-1-丙烯(PCP),通过失重法、动电位极化扫描、电化学阻抗和扫描电镜等方法,研究了其在不同温度下对油套管钢N80钢的缓蚀性能。结果表明,该酸化缓蚀剂对N80钢在盐酸溶液中具有很好的缓蚀性能,属于混合型缓蚀剂,温度对其缓蚀效率的影响较小。     

一种苯胺类席夫碱对N80钢在盐酸介质中的缓蚀性能

合成了一种席夫碱:4-氯-N-[(吡啶-4基)-亚甲基]苯胺(CNP),并采用失重法、电化学阻抗谱和动电位极化曲线等,研究了CNP对N80钢在1mol/L HCl溶液中的缓蚀性能。结果表明,在1mol/L HCl溶液中,当缓蚀剂摩尔浓度为1.0mmol/L时,缓蚀率达到86.17%。其在N80钢表面吸附满足Langmuir吸附等温式,是一种混合型缓蚀剂。     

曼尼希碱缓蚀剂在盐酸中对N80钢缓蚀性能

目的制备一种新型曼尼希碱缓蚀剂并研究其性能。方法利用失重法研究缓蚀剂缓蚀效率与缓蚀剂的质量浓度、盐酸质量分数、腐蚀温度、腐蚀时间的关系,确定缓蚀剂的吸附曲线。通过动电位极化曲线法和交流阻抗法研究缓蚀剂的综合性质。利用扫描电镜观察腐蚀前后N80钢片的表面形态。结果缓蚀剂缓蚀效率随缓蚀剂添加量的增大而增大,随测试温度的升高而下降,随盐酸质量分数的升高先增大后减小,随腐蚀时间的延长先增大后减小。60℃时,在质量分数为15%盐酸中浸入4 h、缓蚀剂添加量在1.0 g/L的条件下,缓蚀剂缓蚀效率为99.18%,腐蚀反应的活化能由56.34 k J/mol提高到了86.54 k J/mol。缓蚀剂在N80钢表面符合Langmiur吸附模型,吸附吉布斯自由能为-29.94 k J/mol。极化实验结果显示该缓蚀剂为以阴极抑制为主的混合型缓蚀剂。阻抗谱图显示添加缓蚀剂后,阻抗明显增大。扫描电镜结果显示缓蚀剂有效抑制了盐酸对N80钢片的腐蚀。结论所制备的缓蚀剂在质量分数为15%的盐酸中对N80钢片有良好的缓蚀效果。     

缓蚀剂MJ对碳钢在硫离子介质中的缓蚀性能

采用极化曲线法研究了缓蚀剂MJ对N80钢在硫离子介质中的缓蚀作用及缓蚀机理。结果表明:20℃下,不添加MJ时,随着硫离子含量的增大,腐蚀速率先增大后减小,硫离子质量浓度为100mg/L时腐蚀速率最大;在硫离子质量浓度为200mg/L的水溶液中加入MJ后,腐蚀速率明显下降,当MJ质量浓度为150mg/L时,缓蚀率可达81.9%,缓蚀效果明显优于市售缓蚀剂;MJ能使碳钢的腐蚀反应活化能升高,腐蚀速率明显下降,同时其在碳钢表面的吸附符合Langmuir吸附规律。     

盐酸介质中双子表面活性剂对N80钢的吸附缓蚀性能

采用静态失重法、电化学方法和扫描电镜等方法,研究了一种双子表面活性剂(DBA2-12)对N80钢在盐酸介质中的吸附缓蚀性能。结果表明,DBA2-12对N80钢在1 mol/L的盐酸溶液中具有较好的缓蚀性能。随着缓蚀剂浓度的增加,缓蚀率增大;随着实验温度升高,缓蚀率减小。该缓蚀剂在N80钢表面的吸附遵循Langmuir吸附等温式,是一种混合抑制型缓蚀剂。     

2-(4-吡啶基)苯并咪唑对碳钢的缓蚀行为

采用失重法、极化曲线和电化学阻抗谱(EIS)等方法对2-(4-吡啶基)苯并咪唑(PBI)在盐酸体系中对碳钢的缓蚀行为进行了研究。结果表明,PBI对碳钢的腐蚀具有优良的抑制作用,其缓蚀效率随着缓蚀剂浓度的增大而升高,随着温度升高和盐酸浓度增大而下降。PBI能够自发吸附在碳钢表面,其吸附遵循Langmuir吸附等温式。     

2-巯基嘧啶对冷轧钢在柠檬酸中的缓蚀性能

采用失重法、动电位极化曲线和电化学阻抗谱(EIS)研究了2-巯基嘧啶(MP)对冷轧钢在0.2 mol/L柠檬酸(H_3C_6H_5O_7)溶液中的缓蚀性能。结果表明,MP具有优良的缓蚀作用,缓蚀率随缓蚀剂浓度及温度的升高而增大。MP在钢表面的吸附符合Langmuir吸附等温式,且为伴随熵增加的吸热过程。MP的电化学作用机理为"几何覆盖效应"的混合抑制型缓蚀剂,EIS谱呈单时间常数的弥散容抗弧,电荷转移电阻随MP浓度的增加而增大。     

荞麦提取物对钢在HCl介质中的缓蚀机理

目的 提取制备一种环境友好型缓蚀剂,并研究缓蚀剂对冷轧钢在1.0 mol/L盐酸溶液中的缓蚀性能。方法 利用超声波提取法从荞麦中提取得到荞麦提取物。采用失重法和电化学法研究荞麦(Fagopyrum esculentum Moench.)提取物(FEME) 对冷轧钢在HCl介质中的缓蚀性能,测试缓蚀溶液的紫外光谱(UV)、电导率及表面张力,并通过扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、X–射线光电子能谱(XPS)、红外光谱(FTIR)表征钢表面的微观形貌、化学组成,用接触角测量仪测定钢表面的亲水/疏水性,分析FEME中的主要成分,进而深入探究了其缓蚀有效成分及作用机理。结果 FEME在1.0 mol/L HCl中具有良好的缓蚀性能,100 mg/L FEME的缓蚀率达90.1%(30 ℃);FEME在钢表面的吸附服从Langmuir吸附等温式,标准吸附Gibbs自由能(?G^Θ)为–32~–27 kJ/mol,电化学缓蚀机理为“几何覆盖效应”。添加FEME后,有效降低了钢/酸界面的双电层电容值,提升了电荷转移电阻。缓蚀钢表面的SEM和AFM微观形貌表明,其腐蚀程度明显下降,接触角变大,疏水性增强,FTIR和XPS证实了FEME能有效吸附在钢表面形成缓蚀膜层,且缓蚀膜层主要是通过FEME在钢表面的物理吸附和化学吸附而形成,FEME成分中含有大量的—OH,—OH的存在会使这些成分质子化,从而与带负电荷的钢表面通过静电引力而发生吸附,而且分子中含有大量的O、N等杂原子和不饱和基团结构,有大量的孤对电子可以与Fe的空d轨道配位,从而产生缓蚀剂在钢表面的化学吸附。与浸泡前相比,在钢腐蚀浸泡后,缓蚀溶液的表面张力增加,是由于浸泡后部分缓蚀剂分子在钢表面发生了吸附,致使溶液体相中的缓蚀剂分子浓度下降而引起。钢在腐蚀浸泡后,因H⁺的消耗,电导率明显降低,但浸泡钢表面后的缓蚀溶液随着FEME浓度的增加,电导率增加,说明缓蚀剂在钢表面吸附后,与钢表面发生腐蚀反应的H⁺消耗减少。20 ℃时,质量浓度为100 mg/L的芦丁的缓蚀率为57.8%,FEME的缓蚀性能优于其主成分芦丁,其机理为黄酮类化合物与其他成分的协同缓蚀作用。结论 FEME是一种高效、环保的混合抑制型缓蚀剂。     

在高CO2和Cl-环境中硫脲的缓蚀行为及其对复配缓蚀剂性能的影响

采用静态高温高压模拟试验方法对硫脲在高CO2和Cl-环境中缓蚀行为及其对复配缓蚀剂性能的影响进行了研究.结果表明：90℃时,在咪唑啉缓蚀剂中复配入硫脲,有利于提高复配缓蚀效率;在高CO2和Cl-环境中,随着温度升高,硫脲缓蚀效果下降,120℃时硫脲不但没有缓蚀效果,反而加速腐蚀.     

苦丁茶提取物对N80钢的缓蚀作用

采用傅里叶变换红外光谱、气相色谱-质谱、电化学阻抗谱、极化曲线和扫描电子显微镜研究了苦丁茶(KDC)提取物在含3.5%NaCl(质量分数)和饱和CO_2溶液中对N80钢的缓蚀作用。结果表明:苦丁茶提取物属于混合型缓蚀剂;该缓蚀剂对N80钢在含3.5%NaCl和饱和CO_2溶液中具有一定的缓蚀作用,能够有效抑制N80钢的腐蚀;缓蚀率随着缓蚀剂含量的增大而提高,当加入4%(体积分数)苦丁茶缓蚀剂时,根据极化曲线和电化学阻抗谱计算得到的缓蚀率分别达到了92.47%和96.90%。     

新型三唑衍生物缓蚀剂在HCl中的缓蚀性能

用失重法、电化学方法研究新型三唑衍生物在1 mol/L HCl中缓蚀性能以及在Q235-A钢表面的吸附行为.结果表明,新型三唑缓蚀剂是一种混合型缓蚀剂,在1 mol/L HCl溶液中最高缓蚀率达到95%以上,在Q235-A钢表面的吸附行为符合Langmuir吸附等温式,且吸附为吸热反应.     

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。     

2,3-二巯基丁二酸对铜的缓蚀性能研究

目的以马来酸为原料制备2,3-二巯基丁二酸(DMSA),研究DMSA对铜在0.5 mol/L NaOH溶液中的缓蚀作用。方法以马来酸为原料,通过加成、消去、加成再水解的方法制备2,3-二巯基丁二酸,利用红外光谱和质谱对其结构进行表征。通过静态腐蚀失重实验研究铜在添加不同含量DMSA的NaOH溶液中的腐蚀速度,采用极化曲线和交流阻抗谱技术研究铜在添加不同含量DMSA的NaOH溶液中电化学行为,并用电子扫描电镜观察铜表面腐蚀形貌。结果红外光谱和质谱结合证明,目标产物为DMSA。铜在DMSA质量浓度分别为0,2.5,5.0 g/L的NaOH溶液中的腐蚀速率分别为7.60,3.25,2.13μg/(cm2·h)。当NaOH溶液中DMSA的质量浓度为5.0 g/L时,缓蚀率可达到94.92%。结论 DMSA在铜表面的吸附能降低水分子的侵蚀,增大铜表面的腐蚀产物膜电阻和电荷转移电阻,属于阳极型缓蚀剂。     

2-(3-甲氧基-4-羟基苯基)苯并咪唑的碳钢海水缓蚀性能

本文研究合成了样品2-(3-甲氧基-4-羟基苯基)苯并咪唑(BID),并采用傅立叶红外光谱(FT-IR)和紫外光谱对其进行了表征。同时,采用电化学极化曲线(EPC)、交流阻抗谱(EIS)和腐蚀失重法测试了BID的缓蚀效果。结果表明,BID在3.5%NaCl溶液中对Q235碳钢有约75%的缓蚀效果,腐蚀速率降至0.115mm/a,其作用效果为阳极抑制型。     

一种新型的咪唑啉类缓蚀剂CPA-1对N80钢在CO2环境下的缓蚀性能评价

目的考察一种新型的咪唑啉类缓蚀剂CPA-1对N80钢在CO_2环境下的缓蚀性能。方法通过失重法、电化学阻抗谱和极化曲线,研究了在不同温度下缓蚀率和缓蚀剂浓度之间的关系,利用扫描电子显微镜和扫描电化学显微镜对表面形貌进行了观察分析,根据等温吸附模型研究了咪唑啉缓蚀剂在N80钢表面的吸附类型。结果失重结果表明,缓蚀剂的缓蚀效率随浓度的增大而升高,当温度为40℃、缓蚀剂质量浓度为250 mg/L时,缓蚀率达到95%;温度升高至80℃时,缓蚀率下降至87%。电化学试验表明,咪唑啉类缓蚀剂对阴极和阳极反应均有抑制作用。表面形貌分析表明,缓蚀剂能有效改善金属表面的腐蚀程度。结论咪唑啉类缓蚀剂CPA-1属于混合型缓蚀剂,对N80钢具有较好的缓蚀性能。缓蚀机理为通过吸附方式在金属表面形成一层吸附膜抑制金属腐蚀,吸附方式遵循Langmuir吸附等温模型,物理吸附和化学吸附均会在金属表面发生。