高温高压H2S/CO2环境缓蚀剂分子结构与缓蚀性能关系的研究

用静态和动态腐蚀失重法研究喹啉季铵盐、吡啶季铵盐、曼尼希碱和咪唑啉季铵盐四种不同主体类型缓蚀剂在高温高压H₂S/CO₂环境中N80钢的缓蚀性能,并结合扫描电子显微镜（SEM）和X射线光电子能谱（XPS）表面分析技术研究了不同缓蚀剂主体分子结构与缓蚀性能的关系。结果表明,四类缓蚀剂的缓蚀效率的大小顺序是：喹啉季铵盐>吡啶季铵盐>曼尼希碱>咪唑啉季铵盐。喹啉季铵盐与其他三种缓蚀剂主体分子结构相比具有更好的抗硫性能,其对N80钢具有良好的吸附性能,可形成抗腐蚀性介质渗透能力强的致密均匀和稳定不易分解的有机膜。其缓蚀剂用量为0.15%时,缓蚀率可达97%。     

氯离子与咪唑啉复配缓蚀剂的合成与应用

利用油酸和二乙烯三胺为原料合成咪唑啉季铵盐缓蚀剂后,在50℃、5%的盐酸介质中用静态失重法对咪唑啉季铵盐与阴离子表面活性剂和无机阴离子的研究,得到了一个与咪唑啉季铵盐有最佳复配效果的复配体,咪唑啉季铵盐与I-复配比为1:1(质量比)时,缓蚀剂的缓蚀效果最佳.在不同时间和不同温度下对复合型缓蚀剂的缓蚀效率进行了研究.结果表明,新型缓蚀剂对A3钢的缓蚀率达到99%以上,与单独用咪唑啉季铵盐相比,其缓蚀效率提高了0.7%左右.     

乌洛托品季铵盐缓蚀剂的合成与复配研究

以乌洛托品、溴己烷为主要原料,甲醇为溶剂,合成了一种乌洛托品季铵盐缓蚀剂,采用失重法研究了季铵盐缓蚀剂在15%(质量分数) HCl溶液中的缓蚀性能及复配性能,并采用量子化学计算对缓蚀剂机理进行分析,通过红外光谱、SEM对腐蚀后表面进行分析。结果表明,季铵盐缓蚀剂具有良好的缓蚀性能,在15%HCl、90℃下,加量0.5%(质量分数)时,缓蚀率达98.41%,并且与聚乙二醇、KI、丙炔醇复配后协同增效效果较好;量子化学计算表明该季铵盐缓蚀剂分子活性主要分布在分子环上,与乌洛托品相比具有更小的能隙,在Fe表面也具有更大吸附能,因此乌洛托品季铵盐活性更高。表面分析实验进一步验证了该缓蚀剂分子在QT-800钢片表面形成一层吸附膜。     

一种复合型咪唑啉缓蚀剂

以油酸和二乙烯三胺为原料合成咪唑啉季铵盐缓蚀剂后,在50℃、5%的盐酸溶液中用静态失重法对咪唑啉季铵盐与阴离子表面活性剂和无机阴离子进行研究,得到了一个与咪唑啉季铵盐有最佳复配效果的复配体,咪唑啉季铵盐与I-复配比为1∶1(质量比)时,缓蚀剂的缓蚀效果最佳。在不同时间和不同温度下对复合型缓蚀剂的缓蚀效率进行了测量。这种缓蚀剂对A3钢的缓蚀率达到99%以上,比单独用咪唑啉季铵盐缓蚀效率提高了0.7%。     

三苯环咪唑啉季铵盐的合成与缓蚀性能

利用两步法合成了三苯环咪唑啉季铵盐缓蚀剂(简称Q ATI)，并对其结构进行了表征，通过腐蚀失重法、电化学测定等方法对其在HCl、H2SO4 酸洗液中对碳钢的缓蚀效果进行测定.结果表明，三苯环咪唑啉季铵盐缓蚀性能优异.同时探 讨了其缓蚀机理.     

CO2饱和NaCl溶液中松香基咪唑啉季铵盐的缓蚀吸附行为

以松香和二乙烯三胺为原料合成了松香基咪唑啉,并采用氯乙酸钠对合成产物进行季铵化改性,得到水溶性松香基咪唑啉季铵盐.通过失重法和电化学方法测试了该季铵盐在60℃的CO2饱和3%NaCl溶液中对Q235钢的缓蚀性能.结果表明,水溶性松香基咪唑啉季铵盐对Q235钢有很好的缓蚀作用,150 mg/L用量时缓蚀率超过90%.该缓蚀剂是一种以阳极抑制为主的缓蚀剂,遵循Langmuir吸附等温式,在钢表面发生自发吸附,存在较强的吸附作用力.     

含氮杂环双季铵盐在高温酸性溶液中的缓蚀性能

以喹啉为母体,对二氯苄为卤化剂合成一种含氮杂环双季铵盐,并对其结构进行红外表征;同时利用静态失重法、极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)对其在高温酸性水介质中的缓蚀性能进行了研究.极化曲线表明该双季铵盐缓蚀剂为强烈的阴极型缓蚀剂,EIS表明含N 的杂环分子在低频区表现为明显的吸脱附感抗环,表明在弱阳极极化下季铵盐类缓蚀剂就会发生阳极脱附.失重试验和电化学测试表明其缓蚀性能良好,但进一步性能的提高还需要通过复配来降低其脱附敏感性.     

桐油酸咪唑啉季铵盐的缓蚀性能

以桐油为原料合成了桐油酸,使之先后与二乙烯三胺和氯化苄反应,制备了桐油酸咪唑啉苄基氯季铵盐,对其结构进行了红外表征。利用失重法和动电位极化曲线考察了合成的季铵盐在盐酸溶液中对N80钢的缓蚀性能。结果表明,桐油酸咪唑啉季铵盐能有效抑制N80钢在盐酸介质中的腐蚀;随着缓蚀剂浓度的增大,缓蚀效率增加;随着温度升高,腐蚀速率增大,缓蚀效率减小;随着盐酸浓度的增大,N80钢的腐蚀速率增大,缓蚀剂的缓蚀效率变化不明显;该缓蚀剂为阴极抑制为主的混合型缓蚀剂。     

HCl介质中双季铵盐对碳钢的缓蚀作用

合成了一种双季铵盐缓蚀剂(BQA)，分别用腐蚀失重 法和电化学测试法研究了其在HCl介质中对碳钢的缓蚀作用及缓蚀机理.结果显示，对碳钢 在1.0 mol/L HCl溶液中BQA是一种性能优异的缓蚀剂.     

盐酸介质中锌缓蚀剂的研制

采用正交试验方法对喹啉、吖啶、季铵盐类化合物进行复配得到一种盐酸介质中锌的优良缓蚀剂.利用失重法、电化学极化曲线法、扫描电镜对其缓蚀性能进行了评价.结果表明该复合缓蚀剂缓蚀率高,是一种阴极型缓蚀剂,扫描电镜照片显示无点蚀、晶间腐蚀等非均匀腐蚀现象.     

硫酸介质中Gemini表面活性剂对碳钢的吸附缓蚀性能

通过失重法和极化曲线法研究了阳离子季铵盐型Gemini表面活性剂Π-14-3及其添加卤离子的复配体系对A3钢在硫酸溶液中的缓蚀性能及其机理.结果表明,表面活性剂分子Π-14-3对A3钢在0.5 mol/L的硫酸中具有很好的缓蚀性能;在缓蚀剂浓度很低时,通过加入一定量的卤离子,可以得到较高的缓蚀性能,从而降低其应用成本;在硫酸介质中,Gemini表面活性剂在金属表面的吸附符合Langmuir吸附机理.     

HCl溶液中氨基酸复合缓蚀剂对碳钢的缓蚀作用

采用失重法和电化学方法,研究了半胱氨酸、蛋氨酸对盐酸介质中碳钢的缓蚀作用.失重实验结果表明:半胱氨酸、蛋氨酸的用量为800 mg/L时,对碳钢的缓蚀率仅分别为66.61％和62.44％.与蛋氨酸相比,半胱氨酸与环烷基咪唑啉季铵盐有较好的协同作用,组分质量比为1∶1,总用量为1 600 mg/L,缓蚀率达到91.050％...     

Synthesis and evaluation of hexamethylenetetramine quaternary ammonium salt as corrosion inhibitor

A novel corrosion inhibitor, hexamethylenetetramine quaternary ammonium salt, is synthesized using hexamethylenetetramine (HMTA) and bromohexane as main reactants. The inhibitive action of HQAS on QT800‐2 steel in hydrochloric acid medium is evaluated by weight‐loss method, electrochemical method, and quantum chemical calculation. The obtained results show that the efficiency of 0.5 wt% HQAS inhibitor in 30 wt.% HCl solution at 363 K is 92.95% and HQAS can form an excellent synergistic effect with some additives. Polarization curves reveal that HQAS behaves as a mixed‐type inhibitor with dominant anodic inhibition. Furthermore, the theoretical calculation verifies the relationship between the HQAS molecular structure and corrosion inhibition properties.     

壳聚糖及其衍生物在金属缓蚀剂方面的研究应用综述

壳聚糖是一种含有大量的伯羟基、仲羟基以及氨基和糖酐键等极性官能团和孤对电子的碱性多糖。它作为一种绿色环保、廉价易得、可生物降解且具有大量活性官能团的天然高分子产物,在许多领域都有广泛的应用。综述了近年来国内外壳聚糖及其衍生物在金属腐蚀领域的研究进展,阐述了其作为缓蚀剂防腐方面的优势,并对其研究现状及机理进行了说明。简述了壳聚糖高分子结构特性及作为金属缓蚀剂的特点,分析了壳聚糖缓蚀剂的作用机理。介绍了壳聚糖衍生物的制备方法,根据官能团的不同进行了分类归纳,包括羧甲基类壳聚糖、席夫碱类壳聚糖、季铵盐类壳聚糖等,并对比了不同壳聚糖及其衍生物在不同腐蚀环境下的缓蚀效率。同时,梳理了壳聚糖及衍生物在防腐方面应用所存在的问题,如在中性条件下溶解性差、部分壳聚糖衍生物合成方法复杂等。最后,展望了壳聚糖及其衍生物在防腐领域的发展趋势。     

Inhibition action of tween‐80 on the corrosion of cold rolled steel in sulfuric acid

The inhibition action of a nonionic surfactant of tween‐80 on the corrosion of cold rolled steel (CRS) in sulfuric acid (H₂SO₄) has been investigated by weight loss and potentiodynamic polarization methods. Atomic force microscope (AFM) provided the CRS surface conditions. The results show that tween‐80 is a good inhibitor in 1.0 M H₂SO₄, and its adsorption obeys Langmuir adsorption isotherm. Effects of temperature (20–50 °C) and acid concentration (0.5–7.0 M) on the inhibition action were investigated. Polarization curves show that tween‐80 is a mixed‐type inhibitor in sulfuric acid, but prominently inhibits the cathodic reaction. The results obtained from weight loss and potentiodynamic polarization are consistent, and the inhibition action could also be evidenced by AFM images.     

缓蚀剂分子结构与抗硫性能及其缓蚀机理研究

用饱和H₂S/CO₂失重法、高压H₂S/CO₂动态失重法、原子力显微镜（AFM）、环境扫描电镜（SEM）和X射线能量色散光谱（EDX）研究了咪唑啉衍生物、曼尼希碱、吡啶季铵盐、喹啉季铵盐和新稠杂环季铵盐5种不同分子结构缓蚀剂对N80钢的抗硫性能。结果表明5种缓蚀剂对N80钢的抗硫性能均随缓蚀剂浓度的增加而增强,各缓蚀剂的抗硫性能优劣顺序为：新稠杂环季铵盐>喹啉季铵盐>吡啶季铵盐>咪唑啉衍生物>曼尼希碱。静电吸附作用较强、空间位阻效应较小且中心吸附原子的电子云密度较大的缓蚀剂抗硫效果更好,其缓蚀机理主要是有效抑制CO₂/Cl^-腐蚀且促使试片表面生成致密的硫化物保护膜。     

席夫碱基季铵盐型双子表面活性剂对碱性锌电极电化学性能的影响

目的选择席夫碱基季铵盐型双子表面活性剂作为电解液添加剂,改善碱性锌电极的电化学性能,提高其耐蚀性能。方法通过电化学分析法,如失重法、塔菲尔极化曲线法、交流阻抗法等分析研究三种席夫碱基季铵盐型双子表面活性剂(D1、D2、D3)对锌电极电化学性能的影响,利用X射线光电子能谱(XPS)和扫描电子显微镜(SEM)研究在6 mol/L KOH电解液(饱和ZnO)浸泡48 h后,锌片表面的成分和形貌。结果室温下,缓蚀率随席夫碱基季铵盐型表面活性剂浓度升高而增加,当浓度进一步增大,缓蚀率变化不大。三种席夫碱基表面活性剂中,D3缓蚀能力最强,缓蚀率最高达95.67%,抑制腐蚀的效果顺序为:D3D2D1,属于抑制阳极型缓蚀剂。结论 D1、D2、D3作为碱性锌电极的电解液添加剂,可以有效减缓锌电极的腐蚀、变形、钝化及枝晶形成的能力,改善了碱性锌电极的电化学性能,D1、D2、D3适合作为碱性锌电池的缓蚀添加剂。     

金属缓蚀剂Langmuir－Blodgett膜及缓蚀机理的研究

应用Ｌａｎｇｍｕｉｒ－Ｂｌｏｄｇｅｔｔ（ＬＢ）技术研究了硬脂酸和十六烷基三甲基溴化胶等金属缓蚀剂在碳钢电极上的取向。单分子膜覆盖层数及分子结构对其缓蚀作用的影响．在实验技术上实现了对缓蚀剂表面膜在分子规模上的控制，文中讨论了这两种缓蚀剂的缓蚀机理．