溴化-N-十六烷基-2-(4-羟基丁-2-炔)吡啶 的合成及缓蚀性能

以氯甲基吡啶、炔丙醇和溴代十六烷为原料,经炔化、季铵化反应合成了一种高温型酸化缓蚀剂:溴化-N-十六烷基-2-(4-羟基丁-2-炔)吡啶(O-16),其结构通过1HNMR、13CNMR和MS表征。用失重法、极化曲线法和交流阻抗法评价了O-16在HCl介质中对X70钢的缓蚀性能。结果表明,O-16对X70钢具有优异的缓蚀效果。在60℃,w(HCl)=20%的水溶液中,缓蚀率随O-16浓度的增加而增大,当O-16浓度为3×10-5mol/L时,缓蚀率达到99%。极化曲线法表明,O-16是以阴极抑制为主的混合型缓蚀剂。协同效应研究表明,O-16缓蚀剂分子内协同效应大于分子间协同效应,这为进一步寻找高温强酸型缓蚀剂指明了方向。同时用SEM观察了X70钢表面的形貌特征。     

对称型双季铵盐在15%盐酸中对N80钢的缓蚀作用

用三种不同链长的双卤代烃与α-甲基吡啶制备了三种新型的双季铵盐,采用核磁氢谱对其结构表征。分别通过静态失重腐蚀试验、电化学极化曲线和交流阻抗谱(EIS)测定其在15%盐酸中对N80钢的缓蚀作用。腐蚀试验结果表明,随分子中疏水链的增长缓蚀效果逐步提高,溴化1,8-二(α-甲基吡啶)辛烷(BMHD-8)缓蚀效果最佳,浓度为1.5×10~(-2) mol·L~(-1)时,在15%HCl、25℃下对N80钢的缓蚀率达92.0%。电化学实验说明所合成的缓蚀剂属于混合型缓蚀剂。缓蚀剂分子会在N80钢表面形成吸附膜,吸附行为符合Langmuir吸附模型,且同时存在物理与化学两种吸附类型。     

钼酸盐和钨酸盐在HCl中对冷轧钢的缓蚀作用

用失重法和动电位极化曲线法研究了在0．2mol／L HCl介质中,钼酸钠（Na2MoO4）、钨酸钠（Na2WO4）对冷轧钢片的吸附及其缓蚀作用。实验结果表明,在酸性溶液中,钼酸盐、钨酸盐均对冷轧钢片具有较好的缓蚀作用,而且用量很低。缓蚀剂在钢表面的吸附符合Langmuir吸附方程。在相同条件下,对比了钼酸钠、钨酸钠对冷轧钢的缓蚀作用,发现缓蚀率取决于缓蚀剂的质量浓度,当缓蚀剂浓度极低时缓蚀率排序为：钼酸钠〈钨酸钠,但在较大缓蚀剂质量浓度范围内钼酸钠表现出优越的缓蚀性能。动电位极化曲线表明,钼酸盐、钨酸盐在HCl中为混合抑制型缓蚀剂。     

新型咪唑啉类缓蚀剂的合成和缓蚀性能研究

以油酸、二乙烯三胺、氧化钙及氯化苄合成了新型咪唑啉季铵盐缓蚀剂。根据SY/T5273-2000标准,对其使用温度和用量进行了测定,并以油田采出水为介质,采用静态失重法及电化学动电位扫描极化检测法评价缓蚀效果。结果表明,该缓蚀剂具有加注量小、缓蚀效果好和高温使用性能降低的特点;在油田采出水中对N80钢具有良好的缓蚀效果,浓度为250mg·L-1时缓蚀率可达90%,静态失重法与电化学动电位扫描极化检测结果一致;极化曲线表明该缓蚀剂为混合型缓蚀剂,同时影响阴极和阳极化曲线。     

白玉兰叶提取物对A3钢在酸性介质中缓蚀性能的研究

为了开发A3钢在酸性介质中的绿色天然缓蚀剂,研究分别采用浸泡法、加热回流萃取法从白玉兰叶中提取天然缓蚀剂,并采用失重法、极化曲线法研究各种方法的提取物在室温下酸性介质中对A3钢的缓蚀性能。初步探讨植物型缓蚀剂的缓蚀机理。结果表明,两种方法所得植物缓蚀剂均属于混合型缓蚀剂,缓蚀效果基本相同,缓蚀率最高可达94.91%。     

棉竹竹叶提取物在HCl中对钢和铝的缓蚀作用

采用失重法和动电位极化曲线首次研究了棉竹竹叶提取物在1.0 mol/LHCl溶液中对冷轧钢和工业纯铝的缓蚀作用。结果表明：棉竹竹叶提取物对冷轧钢具有非常好的缓蚀作用,最大缓蚀率达95%,且在钢表面的吸附符合Langmuir吸附等温式;对铝具有中等程度的缓蚀作用,最大缓蚀率仅为55%,在铝表面的吸附也服从Langmuir吸附模型。极化曲线表明竹叶缓蚀剂为混合抑制型缓蚀剂。     

盐类浓度对油酸咪唑啉季铵盐缓蚀率的影响

针对油田污水富含钙、镁、钠等盐类的现状,合成了油酸咪唑啉季铵盐,采用电化学极化法和静态失重法测试了其缓蚀性能,并采用电化学极化法考察了强酸腐蚀介质中氯化钙、氯化镁及氯化钠3种盐的浓度对该缓蚀剂缓蚀率的影响。结果表明:该缓蚀剂是一种以阳极抑制为主的混合型缓蚀剂;在1mol·L-1 HCl溶液中,当缓蚀剂浓度为5mg·L-1时,N80钢片的腐蚀速率和缓蚀剂的缓蚀率趋于稳定;随着介质中盐类浓度的增大,缓蚀剂的缓蚀率逐渐减小。分析认为,缓蚀率减小的原因可能是由于介质的电导率增大,导致腐蚀速率加快。     

1.4-二(1'-硫氰铵基乙基-2'-咪唑啉基)苯缓蚀剂的合成及其缓蚀性能的研究

以对苯二甲酸和二乙烯三胺为原料,采用阶梯升温法合成了1.4-二(1'-胺乙基-2'-咪唑啉基)苯中间体,通过正交实验法,研究了中间体与硫脲高温重排反应合成了1.4-二(1'-硫氰铵基乙基-2'-咪唑啉基)苯的最优合成条件。采用元素分析和红外光谱表征了产物的结构。正交实验得到的最佳合成条件为:中间体与硫脲的摩尔比为1∶2.2,温度为150℃,溶剂为N,N-二甲基甲酰胺,反应时间为4 h,产率为77.2%。采用静态失重法和电化学极化曲线法研究了该缓蚀剂的缓蚀性能,静态失重缓蚀实验结果表明,在5%盐酸介质中,药剂用量为100 mg/L、酸性介质温度为60℃、腐蚀时间为6 h的实验条件下,对Q235钢缓蚀率为93.7%。电化学极化曲线测定结果表明,缓蚀剂是一种阴极型缓蚀剂。吸附热力学研究表明,该缓蚀剂的吸附等温线符合Langmuir吸附等温式。     

1.4-二(1'-硫氰铵基乙基-2'-咪唑啉基)苯缓蚀剂的合成及其缓蚀性能的研究

以对苯二甲酸和二乙烯三胺为原料,采用阶梯升温法合成了1.4-二(1'-胺乙基-2'-咪唑啉基)苯中间体,通过正交实验法,研究了中间体与硫脲高温重排反应合成了1.4-二(1'-硫氰铵基乙基-2'-咪唑啉基)苯的最优合成条件。采用元素分析和红外光谱表征了产物的结构。正交实验得到的最佳合成条件为:中间体与硫脲的摩尔比为1∶2.2,温度为150℃,溶剂为N,N-二甲基甲酰胺,反应时间为4 h,产率为77.2%。采用静态失重法和电化学极化曲线法研究了该缓蚀剂的缓蚀性能,静态失重缓蚀实验结果表明,在5%盐酸介质中,药剂用量为100 mg/L、酸性介质温度为60℃、腐蚀时间为6 h的实验条件下,对Q235钢缓蚀率为93.7%。电化学极化曲线测定结果表明,缓蚀剂是一种阴极型缓蚀剂。吸附热力学研究表明,该缓蚀剂的吸附等温线符合Langmuir吸附等温式。     

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。     

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。     

盐酸介质中头孢硫脒对碳钢的缓蚀作用

采用动电位极化曲线和交流阻抗实验,研究了抗生素——头孢硫脒的缓蚀剂在盐酸介质中对碳钢的缓蚀性能和缓蚀作用机理。结果表明,头孢硫脒对碳钢在1.0 mol/L盐酸溶液中具有良好的缓蚀性能,当头孢硫脒浓度为0.4 mmol/L时,缓蚀率达86%以上,为抑制阴极反应为主的混合型缓蚀剂。头孢硫脒在碳钢表面的吸附符合Langmuir等温式,属于单分子层吸附,其吸附行为是以化学吸附为主的物理和化学混合吸附。     

Gemini型表面活性剂在HCl溶液中的缓蚀性能研究

利用静态失重法和动态电化学方法对gemini型季铵盐缓蚀剂C10-4-C10,C12-4-C12,C14-4-C14和C16-4-C16在1mol/L HCl介质中对45#钢片的缓蚀性能进行了研究,结果表明,在1mol/L的HCl溶液中,gemini型季铵盐缓蚀剂在45#钢片表面上形成单分子层吸附,对45#钢片有优异的缓蚀性能,缓蚀率随缓蚀剂浓度增加而升高;极化曲线表明,gemini型季铵盐缓蚀剂在HCl溶液中是以抑制阴极过程为主的阴极型缓蚀剂。     

多胺改性壳聚糖在盐酸介质中的缓蚀作用研究

制备了一种由四乙烯五胺(TEPA)多胺改性壳聚糖衍生物(TEPA-Ch),采用动电位极化曲线法研究了TEPA-Ch在1molL-1HCl介质中对碳钢的缓蚀作用。结果表明,TEPA-Ch为混合型缓蚀剂,在酸性介质中自发地吸附在碳钢表面,其吸附方式遵循Langmuir吸附等温式。     

Corrosion inhibition and adsorption behavior of new Schiff base surfactant on steel in acidic environment: Experimental and theoretical studies

Synthesis, adsorption and corrosion inhibiting effect of new Schiff base surfactant named 4-hydroxy-3-(3-phenyl-allylideneamino)-benzene sulphonic acid2-[2-(2-{2-[2-(2-hydroxy-ethoxy)-ethoxy]-ethoxy}-ethoxy)-ethoxy]-ethyl ether (abbreviated as PAAB) on mild steel in 1.0 M HCl were investigated using weight loss, and potentiodynamic polarization techniques. The results revealed that this compound inhibited the corrosion reaction in HCl environment. The results indicated that this inhibitor was adsorbed on the metal/solution interface. Theoretical study of the adsorption behavior of this compound was carried out in the framework of the semiempirical (SE) and molecular dynamics (MD).     

INHIBITING EFFECT OF N-CYCLOHEXYL-N′-PHENYL THIOUREA ON THE CORROSION OF 304 SS IN HYDROCHLORIC ACID SOLUTION

The inhibiting action of N-cyclohexyl-N′-phenyl thiourea (CPTU) on the corrosion behavior of 304 SS in 3 M hydrochloric acid solution has been investigated using potentiodynamic polarization technique at four different temperatures. The results obtained reveal that CPTU acts as an efficient anodic inhibitor for the corrosion of 304 SS. Good inhibition efficiency (>92%) was evident in the acidic solution, and it was found to vary with temperature and concentration of the inhibitor. The adsorption of this compound on the 304 SS surface was found to obey the Temkin adsorption isotherm, and the inhibition was governed by physical adsorption mechanism. The thermodynamic parameters of adsorption deduced revealed a strong interaction and spontaneous adsorption of CPTU on the steel surface. Scanning electron microscopic study (SEM) was done to investigate the surface characterization of inhibited and uninhibited 304 SS specimens.     

HCl介质中EDBDP对Q235钢的缓蚀性能研究

采用失重法和电化学法研究了O,O′-(苯甲基)二硫代磷酸-N,N-二乙铵(EDBDP)在HCl介质中对Q235钢的缓蚀性能,两种方法共同验证了EDBDP是一种优良的缓蚀剂。失重法研究表明:25±1℃时,在5%HCl溶液中,当EDBDP浓度为120 mg/L时,缓蚀率高达99.07%;电化学研究结果表明:EDBDP受HCl浓度、温度和待测时间的影响较小,属于混合型缓蚀剂。吸附拟合表明:EDBDP在Q235钢表面的吸附符合Langmuir吸附等温式,属于几何覆盖效应下的单分子层物理吸附。