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。     

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。     

H2SO4中丙炔醇复配缓蚀剂对碳钢的缓蚀作用

目的探究不同温度下丙炔醇、KI及其复配对Q235碳钢和N80钢片在10%(质量分数)硫酸中的缓蚀性能。方法采用静态失重法和电化学方法,60℃下测定酸液中的单剂对Q235碳钢的缓蚀性,然后对二者进行复配研究。优化配比后升高实验温度,探究高温下不同配比在酸液中对N80钢片的缓蚀性能。根据吸附等温模型和腐蚀动力学对缓蚀机理进行初步探讨。结果失重法表明,60℃时单独使用丙炔醇、KI,当质量浓度分别为120、1000 mg/L时,对Q235碳钢的缓蚀率均达到90%,两者的使用浓度较高。复配后得到两个优选配比,配比A为丙炔醇18 mg/L+KI 250 mg/L,配比B为丙炔醇15 mg/L+KI 300 mg/L,配比A、B的缓蚀率均高达98%。配比A、B的缓蚀率均随温度升高而降低,配比A在80℃酸液中对N80的缓蚀率为93%,配比B在100℃酸液中的缓蚀率为73%。结论复配后缓蚀剂的使用量均降低,且在一定高温下具有良好的缓蚀性能,丙炔醇和KI有较好的协同作用。电化学的实验结果与失重法相一致,丙炔醇和复配剂为混合型缓蚀剂。缓蚀剂在金属表面的吸附为化学吸附,符合Langmuir吸附等温模型。     

菟丝子提取物与碘化钾对冷轧钢在盐酸中的缓蚀协同效应

以寄生植物菟丝子(CCL)为原料，通过回流提取法从中提取制备出菟丝子提取物(CCLE)，通过失重法、动电位极化曲线和电化学阻抗谱(EIS)测定CCLE和碘化钾(KI)复配后对冷轧钢在1.0 mol/L HCl溶液中的缓蚀协同效应。结果表明，CCLE对冷轧钢在HCl中有较好的缓蚀作用，最大缓蚀率为84.0%；其与KI复配后，最大缓释率可进一步提升到90.8%。缓蚀协同效应系数在各复配浓度和温度下均大于1。CCLE和CCLE/KI在冷轧钢表面均符合Langmuir吸附等温式，复配后的吸附平衡常数和标准吸附Gibbs自由能(ΔG0)绝对值进一步增大。CCLE和CCLE/KI复配均属于混合抑制型缓蚀剂，但复配后对阴阳两极的抑制作用进一步增强。Nyquist图谱呈现单一半圆容抗弧，CCLE和KI复配后，电荷转移电阻明显增大。扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)表面形貌观察也表明，CCLE和KI复配后有效抑制了HCl对冷轧钢表面的腐蚀，两者存在缓蚀协同效应。     

黄连提取物在1 mol/L HCl中对Q235的缓蚀作用

从黄连中提取出的固体物质,可做为一种优良的天然绿色缓蚀剂.本文用失重和电化学测试等方法研究了黄连提取物在1 mol/L HCl中对Q235的缓蚀作用.结果表明,黄连提取物在1 mol/L HCl中对Q235有高达98％的缓蚀作用,其在碳钢表面的吸附符合Langmuir等温式,能同时抑制碳钢腐蚀的阴、阳极过程,碳钢的阻抗值随黄连提取物浓度增加而变大,扫描电镜分析结果也表明该提取物对碳钢表面有很好的保护作用.      

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。     

吐温-40 与植酸复配对碳钢的缓蚀作用

目的提高0.5 mol/L HCl中植酸对热轧碳钢(HRCS)的缓蚀性能。方法用失重法和电化学阻抗法测试植酸、吐温-40以及复配缓蚀剂的缓蚀效率,从热力学和动力学方面分析复配缓蚀剂的作用机制。结果失重法测试表明,植酸和吐温均对热轧碳钢有一定缓蚀作用。当293 K,植酸质量浓度为0.3g/L时,缓蚀效率达到69.1%,在质量浓度为0.8 g/L时缓蚀效率下降为9.6%;吐温-40的缓蚀效率随着质量浓度的增大而增大,0.8 g/L时达到73.4%。在0.5 mol/L盐酸中加入0.05 g/L吐温-40后,复配缓蚀剂的缓蚀效率随着质量浓度的增加而增大,且优于植酸和吐温-40单独使用,表现出协同效应。电化学测试得到了相同的结论,表明复配缓蚀剂在碳钢表面产生自发的Langmuir吸附,使碳钢腐蚀反应的活化能增大,是熵减少的放热过程。结论吐温-40和植酸在盐酸中对热轧碳钢的腐蚀有缓蚀协同作用。     

香根草提取物对冷轧钢在盐酸溶液中的缓蚀作用

采用回流提取法对香根草(Vetiveria zizanioides)提取得到香根草提取物(VZE)，利用失重法和电化学法研究了VZE在1.0 mol/L HCl溶液中对碳钢的缓蚀作用。结果表明：温度为40℃，VZE浓度为0.20 g/L时，缓蚀效果最佳，缓蚀率可达91.9%。VZE在钢表面的吸附符合Langmuir吸附等温式，吸附类型为物理吸附和化学吸附相结合的混合吸附型。动电位极化曲线表明，VZE可同时抑制阴极和阳极反应，属于混合抑制型缓蚀剂。Nyquist图谱的容抗弧随VZE浓度的增大而明显增大，碳钢的电荷转移电阻增大，腐蚀反应速率降低，从而起到缓蚀作用。     

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。     

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。     

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。     

电化学法研究芭蕉叶提取物在盐酸中对碳钢的缓蚀作用

目的研究芭蕉叶提取物(MBLE)在酸性环境中对碳钢腐蚀的抑制行为。方法通过热水浸提法获取MBLE,采用电化学方法研究在不同实验温度和不同浓度下MBLE在1 mol/L盐酸溶液中对碳钢的缓蚀行为,并用扫描电镜(SEM)研究金属表面腐蚀形貌。结果极化曲线研究表明,MBLE对碳钢在1mol/L盐酸中的腐蚀有明显抑制作用,属阴极抑制为主的混合型缓蚀剂;其缓蚀性能随质量浓度增大而增强,25℃时160 mg/L的MBLE缓蚀效率达到94.7%。电化学阻抗图谱研究表明,随着MBLE质量浓度的增大,碳钢表面腐蚀反应的电荷转移电阻逐渐增大,腐蚀反应抑制程度增强。变温试验研究表明,MBLE在实验温度范围内具有较好的稳定性。当MBLE质量浓度为160 mg/L时,温度从25℃增加到40℃,两种电化学方法所得缓蚀效率的变化幅度均在3%以内。MBLE缓蚀剂分子在碳钢表面的吸附服从Dhar-Flory-Huggins等温吸附式,并且属于物理和化学混合吸附。SEM研究表明,盐酸介质中MBLE可有效地抑制碳钢的腐蚀。结论对碳钢在盐酸介质中的腐蚀,MBLE是有效的绿色缓蚀剂。     

向日葵盘提取物在0.5mol/L H2SO4溶液中对碳钢的缓蚀作用

以超声辅助法提取得到的向日葵盘提取物(HALE)为缓蚀剂,采用腐蚀浸泡试验、电化学试验研究HALE在0.5mol/L H2SO4溶液中对碳钢的缓蚀作用。结果表明:HALE对碳钢缓蚀效果良好,缓蚀率随HALE加量增加而增大,但随温度升高而降低;HALE在碳钢表面的吸附符合Langmuir吸附模型,是以物理吸附为主的混合吸附;电化学测试结果表明HALE是偏阳极混合抑制型缓蚀剂。     

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。     

硫酸介质中榕树叶提取液的缓蚀性能及其与 KI 的缓蚀协同效应

通过电化学方法和失重法,研究了榕树叶提取液(FLE)对碳钢在硫酸溶液中的缓蚀性能,同时研究了它与KI的缓蚀协同效应,探讨了缓蚀机理。研究结果表明:在硫酸溶液中,FLE对碳钢属混合抑制型缓蚀剂,缓蚀效率随其浓度的增加而增大;FLE与KI之间存在良好的协同效应,两者复配后,体系的腐蚀电流密度减小,电荷传递电阻增大,双电层电容减小,缓蚀效率增大,表现出更好的缓蚀作用;FLE与KI复配前后,其在碳钢表面的吸附均为自发过程,且符合Langmuir吸附等温方程。     

Synergistic inhibition effect of N-(furan-2-ylmethyl)-7H-purin-6-amine and iodide ion for mild steel corrosion in 1 mol/L HCl

The synergistic inhibition effect of N-(furan-2-ylmethyl)-7H-purin-6-amine (FYPA) and iodide ion on mild steel corrosion in 1 mol/L HCl was investigated using weight-loss tests, electrochemical techniques, and surface analysis. The experiments revealed that the FYPA + KI mixture was a temperature-dependent inhibitor, which strongly inhibited the corrosion of mild steel compared with FYPA. Based on electrochemical results, FYPA and FYPA + KI behaved as mixed-type inhibitors, and their inhibition efficiencies were 73.66% and 96.01%, respectively. The calculated synergistic parameter value was larger than unity, illustrating that enhancement of inhibition in the presence of KI could be a result of synergistic action. Surface analysis techniques (scanning electron microscope/scanning electrochemical microscope) confirmed the presence of additives on the studied mild steel surface. A plausible mechanism of corrosion inhibition was proposed.     

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。     

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。