氨基酸复配酸洗缓蚀剂的研究

目的氨基酸对环境无毒无害,生产成本低,可生物降解且水溶性较高,是一种极具发展潜力的新型绿色酸洗缓蚀剂。探究在盐酸介质中,氨基酸及复配缓蚀剂对Q235钢的缓蚀作用。方法采用失重法,利用电子分析天平精确称量浸入腐蚀介质前后金属试样的质量来确定金属的腐蚀速率。研究了L-半胱氨酸及其复配缓蚀剂在1 mol/L盐酸介质中对Q235钢的缓蚀性能,借助等温吸附模型对其缓蚀机理进行了探讨。结果单独使用L-半胱氨酸缓蚀效率较低。当质量浓度为800 mg/L时,L-半胱氨酸的缓蚀效率达到最大值,为65.57%。复配合成缓蚀剂能降低经济成本,并提高缓蚀效率。通过三元复配实验得出L-半光氨酸、KI和抗坏血酸的最佳复配比,当L-半胱氨酸、KI、抗坏血酸的质量浓度分别为20、30、250 mg/L时,其缓蚀效率可达96.37%,且成本较低,是较理想的复配缓蚀剂。复配缓蚀剂在Q235钢表面的吸附符合Langmuir吸附等温模型。结论在盐酸介质中,L-半胱氨酸三元复配缓蚀剂整体用量适中,价格合理,证明复配缓蚀剂是一种能够得到良好应用的绿色缓蚀剂。     

含咪唑啉磷酸酯的复配缓蚀剂对Q235钢的缓蚀行为研究

将自制咪唑啉磷酸酯盐与KI复配,采用失重法、极化曲线和交流阻抗法研究了该缓蚀剂在1mol/L HCl水溶液中对Q235钢的缓蚀行为,探讨了其在Q235钢表面的吸附行为。结果表明：该缓蚀剂在1mol/L HCl水溶液中对Q235钢为混合偏阴极型缓蚀剂;缓蚀率随缓蚀剂浓度的增大而增加;该缓蚀剂在Q235钢表面的吸附模式遵循Langmuir吸附。     

新型离子液体缓蚀剂在油田采出水中的应用研究

目的研究离子液体在钢铁防腐方面的缓蚀效果。方法采用静态失重和动态失重法比较4种离子液体的缓蚀速率,利用电化学测试、扫描电镜和EDS手段对N80碳钢进行表征,评价了产品的缓蚀性能。结果油田采出水中添加微量的离子液体复配型缓蚀剂后,试样表面生成以铁碳氧元素为主的保护膜,当4种缓蚀剂添加量达到150 mg/L时,N80碳钢的腐蚀速率下降趋势变化缓慢,B型缓蚀剂缓蚀效果最好,其用量为150 mg/L时腐蚀速率降低到0.0087 mm/a,自腐蚀电位由0.8112 V提高到?0.7446 V,自腐蚀电流由77.79μA下降到5.03μA,缓蚀率可达到93.5%。结论 4种复配型离子液体缓蚀剂对N80碳钢均有较好的缓蚀性能,缓蚀效果大小顺序为B﹥C﹥D﹥A,其中B的缓蚀效率最好,缓蚀率为94.1%。     

十六烷基二甲基乙基溴化铵与 NH4 SCN 缓蚀协同效应

目的研究十六烷基二甲基乙基溴化铵(CDAB)与NH4SCN在硫酸介质中对Q235钢的缓蚀协同效应,并探讨其缓蚀机理和性能,以期为工业实际生产提供理论数据。方法运用失重法研究CDAB质量浓度与缓蚀率的关系,通过失重法、动电位极化曲线法和交流阻抗法分析CDAB与NH4SCN复配后的缓蚀率和缓蚀机理。结果仅添加CDAB时,缓蚀率随着CDAB质量浓度增大而增大,但缓蚀性能并不显著,当质量浓度为10 mg/L时缓蚀率仅为85.07%;当CDAB与30 mg/L的NH4SCN复配后,缓蚀率显著提高到96.73%,能有效抑制Q235钢在0.5 mol/L硫酸介质中的腐蚀。极化试验结果显示,该复配缓蚀剂是一种以控制阳极反应为主的混合型缓蚀剂,缓蚀率随CDAB质量浓度增大而增大,与交流阻抗法、失重法试验结果相一致。复配缓蚀剂在Q235钢表面的吸附服从Langmiur吸附等温模型,吸附吉布斯自由能ΔG0=-48.33 k J/mol,为自发吸附。结论 CDAB与NH4SCN在0.5 mol/L硫酸介质中具有优异缓蚀协同效应,能有效抑制腐蚀介质对Q235钢在的腐蚀,复配缓蚀剂具有较高的缓蚀率。     

芳香希夫碱在油田采出水中的缓蚀性能研究

目的研究不同复配型芳香希夫碱缓蚀剂在油田采出水中对N80碳钢的缓蚀效果。方法采用静态失重和旋转挂片实验比较四种芳香希夫碱的缓蚀速率,采用电化学测试、扫描电镜和EDS手段对N80碳钢进行表征和分析。结果在油田采出水中添加芳香希夫碱复配型缓蚀剂后,试样表面生成以铁、碳、氧元素为主的保护膜,当四种缓蚀剂的添加量达到90 mg/L时,N80碳钢的腐蚀速率下降趋势变化缓慢,a型缓蚀剂的缓蚀效果最好,其用量为90 mg/L时,N80碳钢的腐蚀速率降低到0.0087 mm/a,自腐蚀电位由-0.8112V提高到-0.7345 V,自腐蚀电流由77.79μA下降到5.410μA,缓蚀率可达到93.05%。结论四种希夫碱复配缓蚀剂均有较好的缓蚀性能,缓蚀剂的缓蚀效果顺序为abdc。     

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。     

对苯二酚对 C38 碳钢在盐酸溶液中的缓蚀探究

目的研究对苯二酚对碳钢在1 mol/L盐酸溶液中的腐蚀抑制行为。方法通过失重法、电化学法(交流阻抗和动电位极化)、扫描电镜分析对苯二酚与KI复配后的缓蚀效率、机理以及金属表面腐蚀形貌。结果失重实验表明,在25℃,单独使用对苯二酚时的缓蚀效率达36.2%;当与0.01 mol/L KI复配后,随着对苯二酚用量的增加,缓蚀效率增大,最大可达81.4%。对苯二酚在碳钢表面的吸附符合朗缪尔吸附等温式,以物理吸附为主。动电位极化曲线研究表明,对苯二酚是一种阳极作用型缓蚀剂。交流阻抗谱研究表明,盐酸溶液中存在该复配缓蚀剂时,碳钢的电荷转移电阻随对苯二酚用量的增大而增大。SEM分析表明,对苯二酚与KI复配可有效减弱盐酸对C38碳钢表面的侵蚀。结论对苯二酚与KI复配是有效的酸洗缓蚀剂。     

过氧乙酸中硅酸钠对 Q235 钢的缓蚀影响

目的研究HEDP、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)和硅酸钠的复配物在过氧乙酸溶液中对Q235钢缓蚀效率的影响。方法采用静态失重法和动电位极化曲线法,研究常温下在过氧乙酸质量浓度为2000 mg/L的体系中,硅酸钠与HEDP、SDBS复配时对碳钢的缓蚀协同效应,确定最佳配比,分析缓蚀机理。结果 HEDP、SDBS和硅酸钠的复配物,在过氧乙酸溶液中对Q235钢均有一定的缓蚀效果,缓蚀效率依次为:硅酸钠与HEDP硅酸钠与SDBS硅酸钠。当硅酸钠质量浓度为200 mg/L,HEDP质量浓度为100 mg/L复配时,缓蚀效率最高达到90.42%。当硅酸钠质量浓度为200 mg/L,SDBS质量浓度为200mg/L复配时,缓蚀效率最高达到57.76%。单一硅酸钠缓蚀剂的缓蚀效率最高达40.53%。结论硅酸钠能同时抑制阳极和阴极的反应,与HEDP有很好的缓蚀协同效应,硅酸钠与HEDP复配优于与SDBS复配的缓蚀效果。较优复配缓蚀剂为:硅酸钠200 mg/L,HEDP 100 mg/L。     

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。     

磺胺嘧啶和硫氰酸钠在硫酸介质中对Q235钢的缓蚀协同作用

以磺胺嘧啶(SD)和硫氰酸钠(NaSCN)在0.5 mol/L硫酸介质中对Q235钢的缓蚀作用为研究对象,采用失重法、极化曲线法、扫描电子显微镜表征等方法研究了两者复配的协同缓蚀行为及吸附模型,并通过均匀设计实验获得了复配缓蚀剂的最佳配方。结果表明:磺胺嘧啶及其复配物均为混合型缓蚀剂,都符合Langmuir等温吸附模型;复配后两种缓蚀剂之间的协同效应明显,吸附热力学和动力学参数明显改善,缓蚀率显著提高。扫描电子显微镜测试结果显示,磺胺嘧啶复配后钢表面腐蚀程度明显降低,由局部腐蚀为主转换为均匀腐蚀为主。均匀设计试验获得的复配缓蚀剂最佳配方为:磺胺嘧啶1200 mg/L、NaSCN 960 mg/L,缓蚀率高达92.65%。     

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。     

L-苯丙氨酸对Q235钢在硫酸中的缓蚀作用

采用电化学方法,研究了L-苯丙氨酸对Q235钢在0.5mol/L H2SO4溶液中的缓蚀作用及缓蚀机理,分析了其缓蚀剂类型。结果表明:L-苯丙氨酸的缓蚀效率随浓度的增加而增大,而且随着温度的升高,Q235钢表面单个活性位点上吸附的缓蚀剂分子数量增加,缓蚀效率也增大;L-苯丙氨酸属于混合抑制型缓蚀剂,作用机理为几何覆盖效应,其在Q235钢表面的吸附为单分子吸附,且吸附规律符合El-Awady动力学模型。     

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。     

樟树叶提取液与碘化钾的缓蚀协同效应

采用电化学方法研究了樟树叶提取液(CCIE)和碘化钾复配后(FPCCLE),对Q235钢在硫酸溶液中的缓蚀协同效应,结果表明:樟树叶提取液与碘化钾复配后,腐蚀电流密度减小,腐蚀电位负移,脱附电位Edes正移,增大了缓蚀剂的有效作用范围,提高了缓蚀剂的吸附稳定性,表现出更好的缓蚀作用,且缓蚀效率随提取液浓度的增加而增大;...     

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。     

二氧化氯介质中脂肪醇聚氧乙烯醚及其复配缓蚀剂对Q235 钢的缓蚀作用

通过静态失重法、动电位极化曲线法及观察显微形貌,研究了脂肪醇聚氧乙烯醚(平平加O-20)及其复配缓蚀剂在100 mg/L二氧化氯介质中对Q235钢的缓蚀效应。结果表明:平平加O-20对Q235钢有一定的缓蚀效果,但单独使用时的用量较大;平平加O-20与硝酸钠、钼酸钠、苯甲酸钠均有缓蚀协同效果,与苯甲酸钠复配的缓蚀协同效应最明显;当苯甲酸钠和平平加O-20复配的质量浓度比为6:4,总用量为300 mg/L时,最大缓蚀效率可达92.55%。