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。     

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。     

一种咪唑烷硫酮衍生物的缓蚀性能

以硫脲、二乙烯三胺和有机羧酸为原料制备一种咪唑烷硫酮衍生物缓蚀剂(CI-R缓蚀剂),采用失重法、极化曲线法、扫描电镜(SEM)观察等方法,研究了缓蚀剂CI-R在85℃、500μg/g HCl+1%NH4Cl(质量分数,下同)溶液中对碳钢的缓蚀作用及其吸附模型。结果表明:缓蚀剂CI-R是一种混合型缓蚀剂,对试验溶液中的碳钢具有良好的缓蚀作用,加入量为20μg/g时,缓蚀率可达90.9%;其在碳钢表面的吸附遵循Langmuir吸附等温式,通过在碳钢表面形成一层致密的保护膜,阻碍腐蚀介质与金属基体的接触,抑制了金属的腐蚀。     

三唑化合物在1mol/L盐酸中对碳钢的缓蚀作用研究

合成了一种新型三氮唑化合物：1-（3-（4-氟苯基）-4,5-吡唑基-2-（1,2,4-三唑基）乙酮,并通过失重实验、动电位极化、交流阻抗及扫描电镜方法研究了其在1mol／L盐酸溶液中对Q235碳钢的缓蚀效果。结果表明,该三唑化合物在1mol／L盐酸中对Q235碳钢有较好的缓蚀效果,是混合型缓蚀剂,该缓蚀剂在碳钢表面的吸附符合Langmuir等温吸附式。     

双苯并咪唑化合物对碳钢在H2SO4溶液中的缓蚀作用

通过腐蚀失重法、电化学法和扫描电镜等方法研究了双苯并咪唑化合物(BBB)对碳钢在0.25 mol/LH2SO4溶液中的缓蚀行为.结果表明,双苯并咪唑化合物缓蚀性能优异,缓蚀效率随缓蚀剂浓度增大而升高,且为同时抑制碳钢腐蚀阴阳极过程的混合型缓蚀剂.在碳钢表面的吸附符合Langmuir等温吸附规律.     

2-氨基苯并咪唑及其衍生物在0.5mol/L硫酸中对碳钢的缓蚀性能

采用静态失重法和电化学技术等研究了2-氨基苯并咪唑(ABT)及2-正己氨基-4-(3′-N,N-二甲氨基-丙基)氨基-6-(苯并咪唑-2-基)氨基-1,3,5-均三嗪(BACT)在0.5mol/L硫酸溶液中对45号碳钢的缓蚀性能。结果表明:在0.5mol/L硫酸溶液中,BACT比ABT具有更好的缓蚀作用。当缓蚀剂浓度为0.20mmol/L时,BACT对碳钢的缓蚀率可达86.07%,而ABT对碳钢的缓蚀率仅为42.13%。通过表面张力仪研究了BACT和ABT在0.5mol/L硫酸溶液中的表面活性。通过量子化学计算和分子动力学模拟方法研究了缓蚀剂在金属Fe界面上的吸附作用。结果表明:BACT的吸附作用明显高于ABT的;BACT分子结构中亲水基、疏水基和三嗪环的引入提高了其在碳钢表面的吸附成膜作用,从而提高了缓蚀剂的缓蚀性能。     

3-氨基-5-巯基-1,2,4-三唑在除盐水中对Cu的缓蚀作用

用动电位极化法、电化学阻抗谱(EIS)和失重法研究了3-氨基-5-巯基-1,2,4-三唑（3-AMT）在除盐水中对Cu腐蚀行为的影响和吸附规律。研究表明,缓蚀效率随着缓蚀剂3-AMT浓度的上升而增大,当其浓度大于4× 10^-5 mol/L时,对Cu具有较好的缓蚀性能,3-AMT是一种混合型缓蚀剂。吸附过程为放热过程,属化学吸附,服从Langmuir吸附等温式。     

AMT在碳钢-5%HCl体系中的缓蚀行为及其机理研究

用极化曲线、失重和EIS等方法研究了AMT(2-氨基-5-巯基-1,3,4-噻二唑)在碳钢/5%HCl体系中的缓蚀行为和机理.研究表明AMT在该体系中表现为混合型缓蚀剂,其缓蚀机理可归因于几何覆盖效应,在电极表面的吸附符合Langmuir吸附等温式,吸附热约为27.10kJ/mol左右,其EIS图谱在自腐蚀电位下与空白一样,只有一个时间常数,但一定程度阴极极化时出现低频吸附容抗     

咪唑啉类化合物在HCl溶液中对碳钢的缓蚀机理分析

目的 研究咪唑啉（IM）及咪唑啉基脲（IU）在盐酸溶液中对碳钢的缓蚀性能。方法 采用静态失重法、电化学测试技术、表面形貌及官能团分析、热力学等温方程等方法,研究缓蚀剂在不同温度的盐酸溶液中对Q235碳钢的缓蚀性能和吸附规律。结果 在静态失重试验中,室温下,随着IM、IU缓蚀剂的加入,碳钢的腐蚀速率从12.54 mg/(cm2?h)分别降低到5.132、0.145 mg/(cm2?h),IM、IU的缓蚀率分别为59.1%和98.9%。随着温度的升高,缓蚀效率略有下降。极化曲线试验表明,增加两种缓蚀剂的浓度,腐蚀电位负移,阳极电流密度下降明显。交流阻抗的测试显示,随着两种缓蚀剂浓度的增大,拟合参数Rct增大、Cdl减小,证明缓蚀剂在金属表面取代了水,并吸附成膜。研究等温吸附模型发现,两种缓蚀剂分子在碳钢表面的吸附符合Langmuir等温吸附方程,且根据SEM及XPS分析,证明缓蚀剂分子通过N原子与金属形成共价键,在金属表面吸附成膜。结论 咪唑啉和咪唑啉基脲对碳钢均具有缓蚀效果,且咪唑啉基脲的缓蚀效果更优异。两种缓蚀剂均属于混合型缓蚀剂,且以抑制阴极腐蚀反应速率为主。两种咪唑啉化合物在碳钢表面的吸附过程为自发放热过程,其吸附规律遵循Langmuir吸附等温模型,属于单分子层吸附。     

盐酸介质中N,N′-二（二苯基膦基）-1-苯乙胺对碳钢的缓蚀性能研究

目的对N,N'-二(二苯基膦基)-1-苯乙胺(NPM)的合成、结构表征及其在盐酸介质中对碳钢的缓蚀性能进行研究。方法用红外光谱、元素分析和熔点测试等方法对NPM的结构进行表征,采用静态失重法、动电位极化曲线法和电化学阻抗法研究NPM在盐酸介质中对碳钢的缓蚀作用,研究腐蚀体系温度、HCl浓度、NPM浓度和腐蚀体系静置时间对NPM缓蚀率的影响,探讨NPM在碳钢表面上的吸附机理。结果动电位极化曲线法研究结果表明NPM是一种混合型缓蚀剂。NPM的缓蚀率随NPM浓度的增加而增大,当NPM的质量浓度为140 mg/L时,NPM在25℃的1.0 mol/L HCl溶液中的缓蚀率达到94.71%;NPM的缓蚀率随腐蚀体系温度的升高而降低,随HCl浓度的增大而减小,但随腐蚀体系静置时间的延长缓蚀率逐渐增大。NPM在碳钢表面的吸附符合Langmuir吸附等温方程式,属于自发进行的物理和化学吸附。结论所合成的化合物NPM是一种高效的混合型有机缓蚀剂。     

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。     

土酸介质中1,4-丁炔二醇对碳钢的缓蚀作用研究

通过失重法和电化学极化曲线法研究了不同温度下1,4-丁炔二醇在5%的土酸介质中对碳钢的缓蚀作用。结果表明,1,4-丁炔二醇在碳钢表面产生单分子层吸附,并且满足Langmuir吸附规律;1,4-丁炔二醇为混合型缓蚀剂。     

樟树籽提取物在5%硫酸中对A3碳钢的缓蚀性能影响

采用失重法、极化曲线法、电化学阻抗谱研究了25℃时樟树籽提取物(CCSE)在5%H2SO4溶液中对A3碳钢的缓蚀性能。结果表明,樟树籽提取物为15g/L时,在25℃时缓蚀率达84.01%;因其在钢铁表面吸附起缓蚀作用,吸附模型符合Langmuir吸附等温式;运用相关公式,求出ΔG的值在-20~0kJ/mol之间,属于物理吸附;并讨论了缓蚀机理。极化曲线表明樟树籽提取物是一种混合型缓蚀剂。     

三唑化合物在0.5 mol/L硫酸中对Q235钢的缓蚀作用

合成了一种新型三氮唑化合物:1-苯次乙亚氨基-2-巯基-5-[1-(1,3,4-三氮唑)亚甲基]-1,3,4-三氮唑(PMT),并通过失重试验、动电位极化、电化学阻抗谱及扫描电镜方法研究了其在0.5mol/L硫酸溶液中对Q235碳钢的缓蚀作用。结果表明,该三唑化合物在硫酸中对Q235碳钢有较好的缓蚀效果,是混合型缓蚀剂。     

柚子皮提取物对热轧碳钢在HCl 溶液中的缓蚀作用研究

采用加热回流萃取法从柚子皮中提取天然缓蚀剂,并采用失重法和极化曲线法测试了提取物在30 ~50 ℃温度范围内,对热轧碳钢在2 mol/ L HCl 介质中的缓蚀性能。失重法测试结果表明,柚子皮提取物对热轧碳钢有良好的缓蚀作用,缓蚀效率随着温度的升高和缓蚀剂浓度的增加而增大,50 ℃时,最大缓蚀效率达到78. 4%。提取物在热轧碳钢表面的吸附作用符合Langmuir 吸附模型,以物理吸附为主。极化曲线测试结果表明,柚子皮提取物主要抑制热轧碳钢腐蚀反应的阴极过程,属于混合型缓蚀剂。     

水内冷发电机空芯铜导线的缓蚀行为研究

    采用动电位极化法、电化学阻抗谱(EIS)和失重法研究了3-氨基-5-巯基-1,2,4-三唑(3-AMT)在除盐水中对铜腐蚀行为的影响和吸附规律.结果表明,缓蚀效率随着浓度的上升而增大,当缓蚀剂浓度大于4×10^-5 mol/L时,3-AMT对铜具有较好的缓蚀性能,是一种混合型缓蚀剂.吸附过程为放热反应,属化学吸附,服从Langmuir吸附等温式,并计算出其热力学参数.     

硫酸介质中咪唑-4-甲基亚胺基硫脲对碳钢的缓蚀作用

目的 碳钢因其优异的性能被广泛应用于工农业中,为解决碳钢在酸性介质中的腐蚀问题。方法 以氨基硫脲和咪唑-4-甲醛为原料合成了Schiff碱化合物咪唑-4-甲基亚胺基硫脲(MIT),采用傅里叶红外光谱(FT-IR)、核磁共振谱(NMR)及质谱(EI-MS)表征了其分子结构。将MIT化合物作为H₂SO₄介质中碳钢的缓蚀剂,分别采用静态失重法、电化学测试及腐蚀形貌分析研究了其在0.5mol/LH2SO4溶液中对碳钢的缓蚀性能,通过吸附模型、X-射线光电子能谱(XPS)等方法研究了MIT分子在碳钢表面的吸附行为,采用密度泛函理论(DFT)和分子动力学模拟(MD)方法进行了理论计算研究。结果 MIT在H2SO4溶液中对碳钢的缓蚀效率随其添加量的增大而提高,随腐蚀环境温度的提高而下降,293 K下其在0.5mol/LH₂SO₄溶液中的最佳质量浓度为240mg/L,对应的缓蚀效率可达95.4%。MIT是一种混合型缓蚀剂,电化学缓蚀机理可解释为“几何覆盖效应”。在碳钢表面的MIT分子吸附属于化学和物理混合吸附(ΔG...     

三种喹啉类衍生物的毒性预测及其对碳钢的缓蚀作用

目的探究喹啉、5-苯并喹啉和8-羟基-5-苯并喹啉的健康毒性和生态毒性,以及这三种喹啉类衍生物对碳钢在1 mol/L HCl溶液中的防腐性能。方法采用毒性预测软件T.E.S.T对这三种物质进行毒性预测,筛选出环境友好型缓蚀剂。通过动电位极化曲线方法测定室温下喹啉、5-苯并喹啉和8-羟基-5-苯并喹啉对碳钢的缓蚀性能并比较缓蚀效果。根据吸附等温模型对缓蚀机理进行初步探讨。结果毒性计算表明,5-苯并喹啉没有致畸变性(Ames试验)和发育毒性,小鼠经口毒性LD50在第五级。8-羟基-5-苯并喹啉有致畸变性但无发育毒性,而喹啉存在致畸变性和发育毒性。通过动电位极化曲线测试发现,5-苯并喹啉和8-羟基-5-苯并喹啉对碳钢在1 mol/L HCl溶液中具有优异的缓蚀性能(在1 mmol/L浓度下,ηp(5-苯并喹啉)=94.74%,ηp(8-羟基-5-苯并喹啉)=98.06%)。喹啉的缓蚀效果在1 mmol/L处接近饱和,缓蚀效率仅为85%左右。从自腐蚀电位的移动判断,三种缓蚀剂均属于混合型缓蚀剂。吸附行为研究表明,喹啉、5-苯并喹啉和8-羟基-5-苯并喹啉在碳钢表面的吸附均符合Langmuir吸附,且为物理化学混合吸附。结论 5-苯并喹啉是一种环境友好型缓蚀剂。5-苯并喹啉和8-羟基-5-苯并喹啉对碳钢在1 mol/L HCl溶液中的抗腐蚀性能明显优于喹啉,这是由于苄基和羟基使得缓蚀剂分子在金属表面的化学吸附更加稳定,形成了致密的保护膜,有效减小了碳钢的腐蚀。     

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。     

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。