1,2-二(苯并咪唑-2-基)乙醇的合成及其对Q235钢的缓蚀性能研究

通过DL－苹果酸与邻苯二胺以盐酸盐形式在乙二醇中发生缩合反应,合成了一种双苯并咪唑化合物二(2-苯并咪唑)乙醇(HbbImet),采用静态失重法、极化曲线法和电化学阻抗谱研究了HbbImet在0.5mol/L的盐酸溶液中对Q235钢的缓蚀性能,并探讨了缓蚀机理。结果表明,同一温度条件下HbbImet的缓蚀效率随其浓度的增加而增大,同一浓度条件下HbbImet的缓蚀效率温度的升高而减小。25℃下当HbbImet浓度为120mg/L时,其缓蚀效率可达92.23%,具有良好的缓蚀性能。HbbImet的添加显著增大了腐蚀反应的表观活化能,有效抑制了腐蚀反应的进行,是一种以控制阴极析氢过程为主的混合型缓蚀剂。     

具有表面活性的杂环缓蚀剂的合成及性能评价

以2-氨基苯并咪唑、氰尿酰氯、正己胺以及N,N-二甲基-1,3-丙二胺为原料,合成一种具有表面活性的杂环类缓蚀剂。通过测定含不同浓度缓蚀剂的盐酸溶液的表面张力来研究其表面性能。采用失重法和动电位极化及电化学阻抗谱方法考察了其与2-氨基苯并咪唑在盐酸介质中对碳钢的缓蚀行为,并通过扫描电镜观察了腐蚀碳钢试片的外貌形态。结果表明,表面活性以及多活性吸附中心的引入提高了缓蚀剂在碳钢表面的吸附能力,合成的缓蚀剂的缓蚀性能比2-氨基苯并咪唑有显著提高。在实验范围内,缓蚀剂的缓蚀效率随浓度增大而提高,电化学测试表明其为一种混合型缓蚀剂。     

苯并咪唑类缓蚀剂缓蚀性能的理论评价

采用量子化学计算和分子动力学模拟相结合的方法, 对2-巯基苯并咪唑(A)、2-氨基苯并咪唑(B)、2-甲基苯并咪唑(C)和苯并咪唑(D)等四种缓蚀剂抑制HCl对碳钢腐蚀的性能进行理论评价, 并对其缓蚀机理进行分析. 全局活性指数的计算表明, 四种分子中, 2-巯基苯并咪唑分子具有最强的反应活性; 对于其他三种分子, Fukui指数和全电子密度分布指出, 2-氨基苯并咪唑具有两个亲电攻击中心, 可在金属表面形成双中心吸附, 其缓蚀性能应优于2-甲基苯并咪唑和苯并咪唑; 缓蚀剂分子与三层铁原子表面相互作用的分子动力学模拟进一步确认2-甲基苯并咪唑比苯并咪唑在金属表面吸附更稳定. 综合量子化学计算和分子动力学模拟的计算结果, 四种缓蚀剂分子缓蚀效率的顺序应为A>B>C>D, 缓蚀性能的理论评价结论与实验结果相吻合.     

HCl溶液中1,2-二(苯并咪唑-2-硫基)乙烷对碳钢的缓蚀行为研究

合成了缓蚀剂1,2-二(苯并咪唑-2-硫基)乙烷((bit)_2E),用元素分析、红外光谱、核磁共振谱和液质联用技术确证了缓蚀剂的分子结构。用静态失重法、动电位极化曲线法和扫描电子显微镜评价了(bit)_2E在HCl溶液中对碳钢的缓蚀性能。结果表明(bit)_2E是一种混合型缓蚀剂,缓蚀率随缓蚀剂浓度增加而增大,随HCl浓度增大而减小,受腐蚀体系温度和放置时间影响较小。在30℃的1.0 mol·L~(-1)HCl溶液中,(bit)_2E浓度为1.0×10~(-3)mol·L~(-1)时的缓蚀率为95.68%。(bit)_2E作为新型缓蚀剂在碳钢表面上的吸附符合Langmuir吸附等温方程式,属于自发进行的物理和化学吸附。     

盐酸介质中水杨醛缩氨基硫脲对碳钢的缓蚀作用

合成了新型席夫碱缓蚀剂:水杨醛缩氨基硫脲(ST),并考察了其在1 mol/L盐酸溶液中对碳钢的缓蚀性能。通过静态失重、动电位极化曲线、交流阻抗等技术手段研究缓蚀剂浓度对腐蚀速率及缓蚀效率的影响,阐明缓蚀作用机理。结果表明,ST在盐酸介质中对碳钢具有良好的缓蚀性能。随着缓蚀剂浓度的增加,缓蚀效率逐渐增大。ST的加入显著降低了自腐蚀电流密度,为抑制阴极反应为主的缓蚀剂。ST在碳钢表面的吸附符合Langmuir吸附模型,为物理吸附与化学吸附共同作用。     

硫酸溶液中聚天冬氨酸对碳钢的吸附缓蚀性能

应用电化学极化曲线和交流阻抗研究聚天冬氨酸(PASP)对碳钢的缓蚀性能,讨论了PASP浓度和温度对缓蚀效果的影响.结果表明:PASP是一种以抑制阳极为主的缓蚀剂.在实验温度范围内,PASP在0.5mol/L硫酸溶液中对碳钢的缓蚀效率随着温度升高而降低,并以10℃时的缓蚀效果最好.在给定温度下,缓蚀率均随PASP浓度的增加而迅速增加,但当PASP质量浓度达到2.5g/L时,缓蚀率的增加趋于平缓,10℃下,缓蚀率的最高值可达80.33%(PASP 6.0g/L),PASP在碳钢表面的吸附基本服从Freund lich吸附等温式,PASP的加入增大了碳钢的腐蚀反应表观活化能.     

双苯并咪唑衍生物对N80钢的缓蚀效果

选用1,3-双(2-苯并咪唑基)丙烷(BBP),1,3-双(2-苯并咪唑基)-2-氧杂丙烷(DMDB),N,N-双(2-苯并咪唑亚甲基)胺(IDB),1,3-双(2-苯并咪唑基)-2-硫代丙烷(BBMS)4种结构相似的双苯并咪唑衍生物作为N80油管钢缓蚀剂。采用失重法和电化学极化测试分别考察了不同缓蚀剂的缓蚀性能及其与KI复配后在pH=4.5的饱和CO2溶液中对N80钢的缓蚀效果。结果表明,此系列双苯并咪唑衍生物在投加量较小的情况下即对N80钢均具有较好的缓蚀效果,且此系列缓蚀剂既抑制了阳极过程,又抑制了阴极过程,为混合型缓蚀剂。当1,3-双(2-苯并咪唑基)-2-硫代丙烷(BBMS)与KI复配后,缓蚀机理没有发生改变,且缓蚀率明显提高,其浓度均为2mmol/L时,缓蚀率高达95.09%。     

N-异丙基丙烯酰胺与N-烯丙基-1-苯甲酰基-3-苯基-4，5-2H-4-甲酰胺基吡唑共聚物对N80钢片的化学和细菌腐蚀的抑制作用

合成了一种新的腐蚀抑制及广谱抑菌剂：N-异丙基丙烯酰胺（NIPAM）与N-烯丙基-1-苯甲酰基-3-苯基-4,5-2H-4甲酰胺基吡唑(BPCP)的共聚物PNIPAM-Co-PBPCP。 分别采用静态失重法和电化学阻抗谱研究了该共聚物在1 mol/L HCl溶液中对N80钢片化学腐蚀的抑制作用以及共聚物分子在N80钢片表面的吸附行为;采用液体稀释法测定了共聚物对各种菌类的最小抑菌浓度（MIC）。 结果表明,在质量浓度为0.5～7.0 g/L的范围内该共聚物对N80钢片的酸腐蚀的抑制效果随缓蚀剂浓度增大而增强;最大缓蚀效率（90.3％）时的缓蚀剂质量浓度为6.0 g/L,仅为文献报道共聚物用量的1/2左右,为小分子缓蚀剂1-苯甲酰基-3-苯基-4,5-2H-4-羧基吡唑（NABPPAA）用量的1/10。 在以上质量浓度范围内共聚物分子在N80钢片表面的吸附满足Langmuir等温吸附模式,其吸附热为30.4 kJ/mol。 该共聚物具有较高的缓蚀效能热稳定性,在25～80 ℃的范围内缓蚀效率保持在80％以上且无明显变化。 据此可以判断,共聚物分子在N80钢片表面上以化学吸附为主。 结果还表明,共聚物分子具有广谱抑菌性,对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、蜡样芽胞杆菌、枯草芽孢杆菌活菌、铜绿假单胞菌、荧光假单胞菌以及沙门氏菌等多种菌类均具有良好的杀灭效果。     

5-苯基-1H-四氮唑对铜片缓蚀性能的研究

通过金相显微镜和接触角测试研究了5-苯基-1H-四氮唑在硫-乙醇体系中对铜的缓蚀性能。结果显示,缓蚀剂可以在铜片表面形成疏水性保护膜,有效抑制了铜片的腐蚀。电化学测试表明,当缓蚀剂浓度为70 mg/L时缓蚀效率达到87%,对铜电极有明显的缓蚀作用。通过量子化学密度泛函理论研究了缓蚀剂分子结构与缓蚀性能的关系,分析了缓蚀剂分子的活性位点。通过分子动力学模拟研究了缓蚀剂分子在Cu的(111)表面的吸附行为。     

盐酸中1-苯胺甲基苯并咪唑对碳钢的缓蚀行为

采用静态失重、动电位极化、交流阻抗等技术方法研究了1-苯胺甲基苯并咪唑(PAB)对盐酸介质中N80钢的缓蚀性能,并讨论了PAB在N80钢表面的吸附行为。 结果表明,缓蚀率随着PAB浓度增大而升高,随着温度升高而下降。 极化曲线测试表明PAB是一种混合控制型缓蚀剂。 PAB在N80钢表面的吸附是一个自发、放热、熵增的过程,其行为符合Langmuir吸附等温式。 同时采用量子化学方法对PAB的缓蚀机理做了进一步分析。     

红茶提取液在盐酸中对碳钢的缓蚀作用

采用动电位极化曲线和交流阻抗（EIS）研究了红茶提取液（BLE）在盐酸介质中对碳钢的缓蚀性能和缓蚀机理。 研究结果表明,采用索氏提取法从红茶茶叶中提取的缓蚀剂,对碳钢在1.0 mol/L盐酸溶液中具有良好的缓蚀性能,随着提取物浓度的增加,缓蚀效率增大。 红茶提取液中的有效缓蚀成分为抑制阴阳极反应的混合型缓蚀剂,在碳钢表面的吸附符合Langmuir等温式,属于单分子层吸附。     

氟碳表面活性剂FY-F501对铝合金的缓蚀性能

利用表面张力仪测定了氟碳表面活性剂FY-F501在(20±0.1)℃水溶液中的表面张力,结果表明,其临界胶团浓度为9×10-6mol/L。在(20±0.1)℃,使用静态失重法研究了氟碳表面活性剂在浓度为100 mg/L的二氧化氯溶液中对铝合金的缓蚀效果。结果表明,在临界胶团浓度附近时缓蚀效果最佳,最大缓蚀效率可达94.5%。采用电化学和扫描电子显微镜进一步研究了该种表面活性剂的缓蚀机理。对静态失重法所得数据进行线性拟合,表明该种表面活性剂在铝合金表面形成了单分子吸附层,抑制了铝合金的腐蚀活化反应过程,其吸附符合Langmuir吸附模型。     

席夫碱缓蚀剂对碳钢材料的缓蚀性能

采用失重法和电化学方法研究了2种席夫碱类缓蚀剂N,N′-二水杨醛基-1,2-乙二亚胺(SB-Ⅰ)和水杨醛基吡啶-2-亚胺(SB-Ⅱ)在1mol/L盐酸溶液中对A3碳钢的缓蚀性能。失重实验表明,SB-Ⅰ和SB-Ⅱ在1mol/L盐酸溶液中的浓度为20mmol/L时,缓蚀效率分别达85%和92%。经三电极体系极化曲线和交流阻抗谱测定实验表明,缓蚀性能是由于碳钢材料表面为缓蚀剂分子吸附所致,二者均属阴极型缓蚀剂。     

含芳香结构聚天冬氨酸衍生物的合成及缓蚀性能研究

以聚琥珀酰亚胺(PSI)、N-(3-氨丙基)咪唑和2-苯乙胺为原料,合成了一种含有咪唑和苯环结构的聚天冬氨酸衍生物(PASP-D),利用电化学极化、阻抗及失重法,系统研究了PASP-D在0.5 mol/L H_2SO_4溶液中对碳钢的缓蚀性能.结果表明,PASP-D是一种混合型缓蚀剂,但以抑制阴极反应为主.在较低的浓度下,PASP-D即可显著地抑制碳钢在0.5 mol/L硫酸溶液中的腐蚀.热力学研究表明,PASP-D在碳钢表面的吸附包含物理作用和化学作用.     

MMI作为铜的盐酸酸洗缓蚀剂作用机理的研究

用失重法研究了N-甲基-2-巯基咪唑（MMI）在5％盐酸中对铜的酸洗缓蚀性能.探讨了温度和MMI浓度对缓蚀效果的影响，从中得出了MMI在铜表面的吸附等温式，计算了吸附热及MMI的加入对铜在盐酸中腐蚀反应活化能的影响，进而探讨了MMI对铜缓蚀作用的机理.结果表明， 30 ℃下，在5％盐酸中，当MMI的浓度在3 mmol•L－1和8 mmol•L－1之间时,缓蚀率随MMI浓度的增加而迅速增加，当浓度达到8 mmol•L－1时，缓蚀率趋于定值，而当浓度小于3 mmol•L－1时， MMI的加入会加速铜的腐蚀；吸附在铜表面的MMI分子间的作用力整体表现为引力； MMI在铜表面的吸附是吸热反应； MMI的加入降低了铜的腐蚀反应活化能.     

席夫碱缓蚀剂的合成及其对碳钢材料缓蚀性能

采用失重法和电化学方法研究了2种席夫碱类缓蚀剂N,N′-二水杨醛基-1,2-乙二亚胺（SB-Ⅰ）和水杨醛基吡啶-2-亚胺(SB-Ⅱ)在1 mol/L盐酸溶液中对A3碳钢的缓蚀性能。 失重实验表明,SB-Ⅰ和SB-Ⅱ在1 mol/L盐酸溶液中的浓度为20 mmol/L时,缓蚀效率分别达85%和92%。 经三电极体系极化曲线和交流阻抗谱测定实验表明,缓蚀性能是由于碳钢材料表面为缓蚀剂分子吸附所致,二者均属阴极型缓蚀剂。     

蛋氨酸衍生物的合成及其缓蚀性能研究

本文合成了一种新型蛋氨酸衍生物酸洗缓蚀剂,运用红外光谱及核磁共振氢谱对其结构进行了鉴定。采用失重法和电化学法研究了在0. 5mol·L~(-1)硫酸介质中其对碳钢试片的缓蚀性能,并通过吸附等温模型对缓蚀机理进行初步的探讨。结果表明,蛋氨酸衍生物的缓蚀效率约为90%,整体用量适中,是一种有望得到良好应用的绿色缓蚀剂。电化学分析表明,蛋氨酸衍生物为混合型缓蚀剂,其通过增大金属表面的电荷转移电阻而降低电化学腐蚀速率。     

蛋氨酸衍生物的合成及其缓蚀性能研究

本文合成了一种新型蛋氨酸衍生物酸洗缓蚀剂,运用红外光谱及核磁共振氢谱对其结构进行了鉴定。采用失重法和电化学法研究了在0. 5mol·L~(-1)硫酸介质中其对碳钢试片的缓蚀性能,并通过吸附等温模型对缓蚀机理进行初步的探讨。结果表明,蛋氨酸衍生物的缓蚀效率约为90%,整体用量适中,是一种有望得到良好应用的绿色缓蚀剂。电化学分析表明,蛋氨酸衍生物为混合型缓蚀剂,其通过增大金属表面的电荷转移电阻而降低电化学腐蚀速率。     

吡哌酸、左氧氟沙星及环丙沙星在 0.5mol/L H2SO4中对碳钢的缓蚀性能与机理研究

利用失重实验、动电位极化曲线测试、交流阻抗测试(EIS)及扫描电子显微镜(SEM)方法对吡哌酸(8-乙基-5-氧代-5,8-二氢-2-(1-哌嗪基)吡啶并[2,3-d]嘧啶-6-羧酸)、左氧氟沙星[(±)-9-氟-2,3-二氢-3-甲基-10-(4-甲基-1-哌嗪基)-7-氧代-7H-吡啶并[1,2,3-de][1,4]苯并恶嗪-6-羧酸]及环丙沙星[1-环丙基-6-氟-1,4-二氧-4-氧代-7-(1-哌嗪基)-3-喹啉羧酸]在303 K时0.5 mol/L H2SO4 中对碳钢的缓蚀性能、作用机理进行研究.失重实验得出,303 K 时试样浸泡在0.5 mol/L H2SO4 溶液中的腐蚀速度随缓蚀剂的浓度增大而减小,同时三种缓蚀剂的缓蚀效率显著增大.电化学测试表明缓蚀剂分子对阴阳极反应均有抑制作用,但对阴极的抑制作用更加明显,其抑制作用与缓蚀剂在金属表面的覆盖有关.303 K 时缓蚀剂在金属表面的吸附行为符合 Langmuir 等温线,且作用过程物理、化学吸附兼有.扫描电子显微镜观察结果表明,添加三种缓蚀剂对碳钢表面的腐蚀起到了显著的保护作用.同种条件下的测试结果表明,环丙沙星缓蚀性能最强.     

新型不对称双季铵盐缓蚀剂在HCl中对Q235钢的缓蚀行为

采用静态失重法、极化曲线法和交流阻抗法研究了自制的含咪唑啉环不对称双季铵盐缓蚀剂(DBA)在1 mol•L^－1 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. 结果表明, 缓蚀效率随DBA浓度增加而增大, 在25～55 ℃的实验温度范围内, 浓度为2.89×10^－4 mol•L^－1时, 缓蚀效率均在90%以上, 且缓蚀效率随温度升高而增大. 极化曲线测试显示DBA是一种阴极抑制为主的混合型缓蚀剂. 缓蚀剂在Q235钢表面的吸附过程为吸热过程, 其在Q235钢表面的吸附遵循Langmuir等温式, 属于化学吸附. 最后采用量子化学方法对DBA的缓蚀机理做了进一步分析.