薄荷叶缓蚀剂对热轧碳钢的缓蚀作用

为抑制碳钢酸洗时的腐蚀,采用加热回流萃取法从薄荷叶中提取了一种新型绿色缓蚀剂。采用失重法和极化曲线法测试了薄荷叶缓蚀剂在20~50℃时对2 mol/L HCl中热轧碳钢的缓蚀性能。结果表明:薄荷叶缓蚀剂对热轧碳钢的缓蚀效率随其浓度增加而增大,最大缓蚀率达到87.8%;当浓度小于80 mg/L时,温度升高,缓蚀效率减小;浓度大于80 mg/L时,温度升高,缓蚀效率增大;薄荷叶缓蚀剂在热轧碳钢表面的吸附作用符合Langmuir吸附模型;薄荷叶缓蚀剂对热轧碳钢的缓蚀机理为几何覆盖效应,同时抑制腐蚀反应的阴、阳极过程,属于混合型缓蚀剂。     

海水中钨酸盐复合缓蚀剂对碳钢的缓蚀性能

将海水用于工业可大量节省淡水资源,但海水会对金属设备产生严重腐蚀.采用失重法、极化曲线和表面分析技术就海水中钨酸盐复合缓蚀剂对碳钢(A3)的缓蚀性能及缓蚀机理进行了研究,确定了与钨酸盐具有较好协同效应的缓蚀剂配方.结果表明:单一的钨酸盐对海水中碳钢的缓蚀率随其浓度的增加而增加,浓度低缓蚀率低,40 mg/L以下会加速碳钢腐蚀;四元复合缓蚀剂中钨酸盐、柠檬酸、HEDP和锌盐浓度分别为30,40,10,3 mg/L时,对A3钢的缓蚀率超过93%;单一钨酸盐及其复合缓蚀剂均为阳极型缓蚀剂;添加缓蚀剂后A3钢表面以氧化铁为主要成分,钨与磷也参与了不溶性沉淀膜的形成,有效地抑制了海水对碳钢的腐蚀.     

阳离子碳氟、碳氢表面活性剂对Q235钢在HCl溶液中的缓蚀性能

氟碳表面活性剂在酸性介质中具有缓蚀作用,目前,对其作金属缓蚀剂的研究未见报道。研究了阳离子碳氟表面活性剂FCI-3和碳氢表面活性剂CTAB在1.0 mol/L HCl溶液中对Q235钢的缓蚀作用。通过静态失重法、极化曲线、电化学阻抗谱及扫描电镜对表面活性剂不同浓度时的缓蚀性能进行了对比研究。结果显示:FCI-3和CTAB表面活性剂对碳钢的缓蚀机理均属"几何覆盖效应"和混合型缓蚀剂,后者以抑制阳极反应为主,二者的缓蚀效率均随缓蚀剂浓度的增加而增大;FCI-3的缓蚀性能比CTAB的好。     

H_3PO_4掺杂聚苯胺对碳钢的缓蚀性能研究

金属管道、锅炉酸洗过程中,金属腐蚀不可避免,缓蚀剂是延缓金属腐蚀最有效、最经济的材料。苯胺低聚物具有可逆氧化还原特性,作为一种新型防腐蚀材料受到人们广泛关注。合成了一种水溶性良好的H_3PO_4掺杂聚苯胺纳米粒子缓蚀剂,采用动电位极化曲线和交流阻抗谱技术研究该缓蚀剂在1 mol/L HCl盐酸洗液中对碳钢的缓蚀性能和缓蚀机理,并结合扫描电镜和电子能谱分析碳钢腐蚀形貌和腐蚀产物成分。结果表明:H_3PO_4掺杂聚苯胺纳米粒子在碳钢表面吸附成膜,抑制氯离子对碳钢侵蚀,属于阳极型缓蚀剂。当缓蚀剂浓度为0.5 g/L时,120 min后的缓蚀效率高达94.9%。     

盐酸介质中咪唑啉缓蚀剂的性能

开发咪唑啉型缓蚀剂及其衍生物,探讨其腐蚀机理对于金属的腐蚀防护意义重大.为此,用月桂酸和二乙烯三胺合成了咪唑啉型缓蚀剂,通过静态失重法、线性扫描极化曲线法考察了其在5%HCl溶液中的缓蚀电化学性能及与KI的协同作用.结果表明:该缓蚀剂对A3碳钢的腐蚀具有明显的抑制作用,浓度为30 mg/L时缓蚀率达到99.0%;可以有效抑制腐蚀过程中的阳极反应;与Ⅺ有良好的缓蚀协同作用,10mg/L缓蚀剂与10 mg/L KI复配可以使缓蚀率达到99.2%,并且能将腐蚀速率控制在0.6 g/(m2·h)以下.     

苯胺三聚体对碳钢在盐酸溶液中的缓蚀性能

为了研究苯胺低聚物对金属的缓蚀保护作用,采用化学氧化法制备了一种含N原子型缓蚀剂苯胺三聚体(AT),利用红外光谱和紫外-可见光谱及核磁共振氢谱对其结构进行了表征。通过极化曲线、交流阻抗谱、静态腐蚀失重试验评价了不同浓度AT在1 mol/L盐酸溶液中对碳钢的缓蚀性能,采用扫描电子显微镜(SEM)对腐蚀表面进行分析。结果表明,AT缓蚀剂对金属具有良好的缓蚀性能,当AT含量为100 mg/L时,其缓蚀效率高达99%。利用Langmuir吸附等温线模型结合EDS谱研究AT对金属的缓蚀机理,结果表明AT的缓蚀机理是缓蚀剂在碳钢表面吸附成膜,从而有效阻挡了碳钢表面与盐酸溶液的接触,对金属起到了较好的保护作用。     

氟康唑在3%HCl溶液中对45钢的缓蚀性能

有机缓蚀剂用于钢铁的腐蚀防护具有用量少、缓蚀性能佳的特点,已得到广泛研究,其中,三氮唑类抗真菌药品氟康唑对碳钢的缓蚀研究报道较少。通过失重试验和电化学测试研究了氟康唑在3%HCl中对45钢的缓蚀性能。结果表明,氟康唑浓度较低时,缓蚀效率随浓度的增大而升高,浓度为650 mg/L左右时,缓蚀效率达到85.8%以上;但用量过高,缓蚀效率反而随浓度的增加而降低。动电位极化曲线测试证实氟康唑是一种抑制阳极过程为主的混合型缓蚀剂。氟康唑分子在碳钢表面的吸附行为服从Langmuir吸附等温式的自发过程,是物理吸附与化学吸附共同作用的结果。     

盐酸溶液中N-烷基苯并咪唑阳离子对碳钢的缓蚀性能

目前,国内外有关N-长链烷基苯并咪唑对钢缓蚀作用的研究鲜见报道,苯并咪唑无毒,环境友好,可替代苯并三氮唑,利用价值大.合成了一系列不同链长的N-烷基苯并咪唑阳离子(NBIC),并研究了其对碳钢的缓蚀性能和作用机理.通过失重法、极化曲线法、扫描电镜分析以及对吸附热的计算等考察了40℃下N-烷基苯并咪唑阳离子在1.0 mol/L HCl中对碳钢的缓蚀作用.NBIC在较低浓度(20 mg/L)下就表现出优异的性能,以N-正十二基苯并咪唑阳离子(N12BIC)效果最好.随着浓度的增加,缓蚀效率增加,当N12BIC浓度为50 mg/L时,缓蚀率达到97.15%.吸附热数据表明在碳钢表面的吸附行为既包含化学吸附又有物理吸附.极化曲线测试表明,NBIC是一种以抑制阴极反应为主的混合型缓蚀剂.     

盐酸介质中5种表面活性剂对20碳钢的缓蚀作用

钢铁在酸洗过程中易腐蚀,加入缓蚀剂可以提高其耐蚀性,而采用多种表面活性剂复配缓蚀剂用于20碳钢缓蚀的研究报道较少.采用失重法和电化学方法测定了盐酸介质中5种表面活性剂(乳化剂OP,乳化剂OP-10,K_(12),吐温-20,吐温-60)单独及复配使用对20碳钢的缓蚀作用,研究了温度、表面活性剂及盐酸浓度对缓蚀性能的影响.结果表明,盐酸介质中5种表面活性剂对20碳钢均有缓蚀作用,其中,乳化剂OP的缓蚀性能较优,与其他4种表面活性剂复配具有很好的协同作用,复配缓蚀效果优于多种缓蚀剂单独使用的效果.     

葡萄糖与甘氨酸反应产物对碳钢的缓蚀效果

为了解葡萄糖与甘氨酸反应产物对碳钢的缓蚀效果,采用失重法、电化学法并结合扫描电镜观察,研究了葡萄糖与甘氨酸反应产物(PGG)对碳钢在1 mol/L HCl溶液中的腐蚀抑制作用。结果发现:PGG对碳钢表现出很好的缓蚀效果,缓蚀效率随添加浓度的增加而增加,在最大浓度250 mg/L时,表现出最好的缓蚀效果,缓蚀效率为94.7%,且缓蚀效率随温度升高而降低。PGG同时抑制了碳钢腐蚀的阴极还原反应和阳极氧化反应过程,为混合型缓蚀剂,是通过多组分的物理和化学联合吸附,在碳钢表面上形成保护性覆盖层,将碳钢与酸溶液隔离,从而起到缓蚀作用,其吸附行为遵循Langmuir吸附等温模型。葡萄糖与甘氨酸反应产物(PGG)是碳钢在1 mol/L HCl溶液中的优良缓蚀剂。     

组氨酸席夫碱的合成及其对碳钢的缓蚀性能

为了研制绿色、低毒的缓蚀剂,采用L-组氨酸和肉桂醛合成了席夫碱,用静态挂片法、电化学方法和扫描电镜(SEM)腐蚀形貌观察系统地评价了该席夫碱在1 mol/L HCl中对A3碳钢的保护行为。结果表明:在该席夫碱浓度为200 mg/L时,缓蚀率达到97.36%;1 mol/L HCl中缓蚀剂在碳钢表面形成较为完整的吸附膜;极化曲线和交流阻抗也都说明了该席夫碱缓蚀剂是以阴极抑制为主的混合型缓蚀剂,其在碳钢表面上的吸附符合Langmuir吸附等温式,是自发吸附过程,吸附机理为兼有物理吸附和化学吸附的混合吸附。     

一种含硫杂环双席夫碱化合物在硫酸介质中对Q235碳钢的缓蚀作用

目前对于双席夫碱化合物用作碳钢缓蚀剂的研究报道较少。合成了一种含硫杂环双席夫碱化合物:双噻吩-2-甲醛缩邻苯二胺(DTCPA),采用静态失重法、动电位极化曲线和交流阻抗谱测试考察了其在0.5 mol/L H_2SO_4溶液中对Q235碳钢的缓蚀作用。结果表明,DTCPA对碳钢具有良好的缓蚀效果,随着DTCPA浓度的增加腐蚀速率下降,缓蚀效率不断提高;然而,随着温度升高,腐蚀速率加快,缓蚀效率下降。DTCPA在硫酸介质中对碳钢的缓蚀作用属于一种抑制阴阳两极反应的混合型缓蚀剂,在碳钢表面形成了一层致密的保护膜,有效阻挡了硫酸对碳钢的腐蚀,其在碳钢表面的吸附遵循Langmuir吸附等温式。     

芦苇叶的超疏水性及其提取物对碳钢的缓蚀作用

芦苇叶(phragmites australis)表面有很好的超疏水性,水滴在其表面的静态接触角为152.7°,滚动角为10°,在芦苇叶表面,分布有大量规则排列的二元纳米复合薄片结构。采用索氏提取法从芦苇叶中提取了植物型缓蚀剂,通过静态失重法、极化曲线法和交流阻抗法研究了缓蚀剂在0.01mol/L HCl溶液中对碳钢的缓蚀性能。结果表明,芦苇叶提取物(简称PALE)对碳钢具有较好的缓蚀性能,当缓蚀剂浓度为1g/L、温度为30℃,缓蚀率高达87%,且此缓蚀剂为混合型缓蚀剂,EIS谱图显示缓蚀剂浓度越大,电荷转移阻抗半径越大。     

三氯乙酸介质中阴离子表面活性剂对钢的缓蚀性

为了筛选三氯乙酸(Cl3CCOOH)溶液中成本低廉且环境友好的缓蚀剂,用失重法和动电位极化曲线法研究了阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)在三氯乙酸溶液中对冷轧钢表面的缓蚀性能,同时采用扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)和接触角测量仪系统表征了钢表面的腐蚀微观形貌及亲水性变化.结果 表明:SDS对冷轧钢在0.10 mol/L Cl3CCOOH中具有良好的缓蚀作用,缓蚀率随SDS浓度增加而增大,20℃时SDS用量仅为50 mg/L时缓蚀率可高达90.5％.SDS在钢表面的吸附符合Temkin吸附等温式,标准吸附Gibbs自由能为-27.3 kJ/mol.腐蚀电位在添加SDS后发生负移,对腐蚀阴极反应发生显著抑制作用,但对阳极反应基本无抑制作用.SEM和AFM分析表明冷轧钢表面在含有SDS的Cl3CCOOH中腐蚀程度和表面粗糙度急剧下降,且接触角测试表明缓蚀钢表面的接触角增大.     

一种新型H2S/CO2缓蚀剂的合成及其性能

国内市场上的大多缓蚀剂在CO2和H2S共存环境下的缓蚀效果较差.为此,合成了一种新型的抗H2S/CO2磷酸酯季铵盐缓蚀剂.采用动态失重、动电位扫描法研究了该缓蚀剂在某油田采出水介质中对碳钢的缓蚀性能,采用扫描电镜(SEM)观察了腐蚀表面.结果表明:磷酸酯季铵盐缓蚀剂是一种阳极型缓蚀剂,在碳钢表面的吸附满足Langmuir吸附等温方程,在(70±2)℃模拟油田水中50 mg/L该缓蚀剂的缓蚀效率达90％,可有效抑制腐蚀.     

海水介质中壳聚糖对碳钢的缓蚀性能

为开发新型绿色海水缓蚀剂,首先采用氧化法对原料壳聚糖进行降解,得到不同分子量的产品,用端基法测量分子量,然后采用失重法和极化曲线法对不同浓度海水体系中原料和降解产品对Q235碳钢的缓蚀性能进行评价,最后用椭圆偏振法分析水溶性壳聚糖及降解产品的缓蚀机理.结果表明,为得到分子量为1000左右的产品,加入15mL 30%H2 O2是较经济的剂量;壳聚糖浓度为400mg/L时缓蚀效率最高,且分子量越小缓蚀效率越高;壳聚糖为阴极控制型缓蚀剂,通过静电作用平铺在碳钢表面发生多层吸附.     

十六烷基三甲基溴化铵对X70钢在乳酸溶液中的缓蚀研究

用交流阻抗法和极化曲线法研究了十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)对X70钢在30%乳酸溶液中的缓蚀作用,考察了缓蚀剂浓度、温度对其缓蚀性能的影响.CTMAB的缓蚀性能随其浓度的增加而增加,当CTMAB浓度为50 mg/L时,缓蚀性能最佳;温度升高缓蚀性能提高,当温度为30℃时,缓蚀率达最大值.     

马齿苋提取液对盐酸溶液中Q235碳钢的缓蚀作用

为了开发新型环境友好的天然缓蚀剂,采用索氏提取法提取马齿苋中的有效成分,采用失重法、动电位极化曲线和交流阻抗研究了不同浓度马齿苋提取液在1.0 mol/L盐酸溶液中对Q235碳钢的缓蚀作用及机理。结果表明:马齿苋提取液在盐酸介质中对碳钢具有良好的缓蚀效果,缓蚀效率随缓蚀剂浓度增大而升高,30℃下当提取液的浓度达到0.16 g/m L时,其缓蚀效率可达91%以上;随温度升高,马齿苋提取液对碳钢的缓蚀效率降低;马齿苋提取液是一种抑制阴阳极反应的混合型缓蚀剂,有效成分吸附在碳钢表面形成一层保护膜,吸附过程遵循Langmuir等温方程式,其在碳钢表面的吸附属于自发过程,是以化学吸附为主的物理和化学吸附共同作用的过程。     

动态热海水中碳钢材料缓蚀剂的研究

为提高碳钢材料在动态热海水中的耐腐蚀性能,优选了葡萄糖酸钠等3种成分组成的复合缓蚀剂考察其缓蚀效果和作用机理.采用模拟海水成分及动态试验条件下测试缓蚀剂对碳钢的缓蚀率,利用阳极极化曲线和扫描电镜研究复合缓蚀剂对钢铁材料在模拟海水中腐蚀过程的影响规律.实验结果表明,复合缓蚀剂各组分之间具有协同效应,在80℃动态海水中对碳钢的缓蚀率为85.8%,在25℃静态海水中对碳钢的缓蚀率可达94.5%.复合缓蚀剂提高动态热海水环境中钢铁耐腐蚀性能的主要原因是可在其表面形成一层致密的缓蚀钝化膜.     

氮掺杂碳点在盐酸溶液中对碳钢的缓蚀作用

碳点因其优异的性能在缓蚀剂开发领域具有巨大的应用潜力。本研究以柠檬酸铵为原料,在180℃热解不同时间(1 h、1.5 h、2 h),合成具有不同形貌结构的氮掺杂碳点(N-CDs),分析了碳点制备条件对其作为Q235碳钢缓蚀剂的性能影响规律。采用极化曲线和电化学阻抗谱,结合表面分析技术,说明了N-CDs的缓蚀机理。结果表明,当热解时间为1.5 h时,N-CDs的缓蚀效率最高,200 mg/L N-CDs1.5在1 M HCl溶液中的缓蚀效率达到91.6%。N-CDs作为混合型缓蚀剂能够减缓碳钢的阳极和阴极腐蚀反应,通过物理、化学吸附形成保护膜,并且提高了金属表面的疏水性,从而有效抑制了碳钢的腐蚀萌生与发展。本研究为发展高效、绿色的新型缓蚀剂提供了新的思路。