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。     

多点位吸附型咪唑啉季铵盐缓蚀剂的合成及其缓蚀性能

以对二甲氨基苯甲酸、二乙烯三胺和氯化苄为原料,两步法合成了一种新型具有多个潜在吸附中心的季铵盐型咪唑啉缓蚀剂（MIQ）,利用傅里叶变换红外光谱对合成的产物进行了表征。 通过失重法研究了该缓蚀剂在6%盐酸溶液中对碳钢的缓蚀性能。 讨论了缓蚀剂用量、温度、时间对缓蚀性能的影响,并研究了其与某些物质复配后的协同作用。 结果表明,合成的季铵盐型咪唑啉缓蚀剂在6%的盐酸腐蚀环境中,用量为0.5%时对碳钢的缓蚀率可达97%以上,缓蚀率随温度的升高和时间的延长而降低。 MIQ与乌洛托品、KSCN以及KI等复配后可以显著改善缓蚀剂的缓蚀率。 从吸附等温线推测,该缓蚀剂抑制腐蚀的机理是缓蚀剂在碳钢表面吸附成膜,进而有效阻挡了碳钢表面与酸性清洗试剂的接触。     

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。     

两种席夫碱缓蚀剂对碳钢材料的缓蚀性能探究

采用了电化学方法研究了2种席夫碱缓蚀剂水杨醛基邻苯甲酸亚胺(SB-I)和N,N’-二水杨醛基-1,2-邻苯二亚胺(SB-II)在1 mol/L盐酸溶液中对20#碳钢的缓蚀性能。通过极化曲线和交流阻抗谱研究该席夫碱对碳钢的缓蚀效果表明:席夫碱对碳钢材料具有良好的缓蚀作用,其最大缓蚀率可达到83%。研究了席夫碱在碳钢表面的吸附模式,结果表明,席夫碱在碳钢表面上的吸附吉布斯自由能在-30 kJ/mol之间,表现为混合型缓蚀剂,即通过化学吸附和物理吸附之间的一种混合吸附在碳钢工作电极的表面,通过抑制、阻止延缓金属的电化学过程而起到缓蚀的作用。另外,实验还发现,SB-I比SB-II具有更好的缓蚀性能,该实验结果与理论计算结果相符合。     

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。     

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。     

2-十一烷基-N-羧甲基-N-羟乙基咪唑啉在柠檬酸溶液中对碳钢的缓蚀作用

采用失重实验、极化曲线和交流阻抗等方法研究了缓蚀剂2-十一烷基-N-羧甲基-N-羟乙基咪唑啉在质量分数为2%柠檬酸溶液中对碳钢的缓蚀性能。 失重实验表明,该缓蚀剂在柠檬酸溶液中能够有效地抑制碳钢的腐蚀,当其质量分数为0.4%时,缓蚀效率达到86.4%。 极化曲线表明,该缓蚀剂为混合型缓蚀剂,Nyquist图中单一的容抗弧变化表明碳钢电极表面的腐蚀过程主要由电荷转移步骤控制。 该缓蚀剂的吸附行为符合Langmuir吸附等温式,吸附机理是介于物理吸附和化学吸附之间的一种吸附。     

阳离子型可聚合咪唑类离子液体-丙烯酰胺共聚物的制备及其对盐酸腐蚀碳钢缓蚀行为

利用阳离子型可聚合离子液体1-丙烯酰氧乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐与丙烯酰胺的反相微乳液共聚合,制备了阳离子型咪唑类离子液体-丙烯酰胺共聚物缓蚀剂,并探讨了其缓蚀性能。研究了不同阳离子度、不同浓度聚合物溶液的缓蚀性能以及吸附时间对盐酸腐蚀碳钢速率的影响,并初步讨论了缓蚀机理。研究表明,该种阳离子型缓蚀剂的缓蚀效率可达90%以上;缓蚀剂的缓蚀能力不仅取决于缓蚀剂的阳离子度,还取决于该种缓蚀剂的相对分子质量;缓蚀效率并非简单地随聚合物浓度的增加而提高,当聚合物溶液的浓度过高时,反而会使缓蚀效率下降;随吸附时间的延长,碳钢的腐蚀速率逐渐降低,约40 h后基本保持不变;加入缓蚀剂有效抑制了酸对铁的腐蚀,随缓蚀效率的提高,碳钢表面的粗糙程度明显降低,孔洞结构减少。     

柑橘皮提取液在3.5%NaCl溶液中的缓蚀性能

采用电化学方法研究柑橘皮提取液和钼酸钠复配对碳钢在3.5%Na Cl中的缓蚀协同作用。结果表明:柑橘皮提取液与钼酸钠组成的复配缓蚀剂属于混合抑制性缓蚀剂,在0.02 g/m L柑橘皮提取液和8 g/L钼酸钠复配时缓蚀效果最好,且在试验周期内对碳钢的缓蚀效率可稳定在90%左右,在碳钢表面生产致密而稳定的钝化膜。     

L-蛋氨酸对预腐蚀Q235碳钢缓蚀性能的分子动力学研究

采用失重法、密度泛函理论和分子动力学模拟研究了预腐蚀对L-蛋氨酸在60℃、1M的HCl溶液中对Q235碳钢的影响和缓蚀剂的缓蚀机理。结果表明:预腐蚀作用降低了L-蛋氨酸对Q235碳钢缓蚀作用,缓蚀率下降15%。密度泛函理论和分子动力学模拟结果表明,羧基上的氧原子带有明显的负电荷能够吸附到金属表面形成缓蚀剂膜,发挥缓蚀作用,为成膜缓蚀机理。L-蛋氨酸在没有预腐蚀的Q235碳钢表面吸附分子数为24时,缓蚀剂膜最致密。而L-蛋氨酸在预腐蚀后的Q235碳钢表面吸附时的吸附能显著降低,缓蚀剂在碳钢表面的分布密度也明显下降,这很好解释了预腐蚀作用降低了缓蚀剂缓蚀率的实验结果。本文的研究结果对缓蚀剂的研究和实际应用具有一定的指导意义。     

玉米醇溶蛋白/十二烷基硫酸钠复合物对碳钢的缓蚀效应

通过失重法、扫描电镜和极化曲线法研究了玉米醇溶蛋白/十二烷基硫酸钠(zein/SDS)复合物对碳钢的缓蚀效应。在1mol/L盐酸溶液中,加入0.05‰zein对碳钢的缓蚀率为65.5%,而加入zein/SDS复合物(0.05‰zein+0～8mmol/L SDS)能够使碳钢的缓蚀率逐渐增高至90.1%。随着zein/SDS复合物中SDS浓度的增大,碳钢表面逐渐由深坑面腐蚀变为局部点腐蚀,最终趋于平整。极化曲线测试表明,zein/SDS复合物能够有效抑制碳钢表面电极反应的发生。纯zein与碳钢表面吸附的ΔG_(ads)值表明,zein在碳钢表面主要发生静电吸附作用,而zein/SDS复合物对碳钢的缓蚀效应主要来源于zein同碳钢表面之间的配位吸附作用,这是由于SDS类胶束之间的静电斥力引起zein空间构象的改变。     

pH值对十二胺在碳钢表面的吸附行为及缓蚀机理的影响

采用电化学方法和扫描电镜技术, 研究了pH值对十二胺在碳钢表面的吸附以及对碳钢CO2腐蚀缓蚀机理的影响. 研究结果表明, 溶液的pH值对十二胺的吸附和缓蚀机理起决定性作用. 十二胺对碳钢的缓蚀作用随溶液pH值的增加而增强. pH值为4.9时, 十二胺主要抑制腐蚀的阴极过程. 缓蚀剂分子在金属表面上的吸附能比较低, 缓蚀剂容易发生脱附, 因此不能有效抑制腐蚀反应的进行. pH值为6.9时, 缓蚀剂的吸附能较高, 能够牢固地吸附在金属表面, 形成有效的扩散阻挡层, 同时抑制腐蚀的阴、阳极过程, 从而有效地抑制腐蚀反应的进行.     

Effect of pH Value on the Adsorption Behavior and Inhibition Mechanism of Dodecylamine on Carbon Steel

The effect of pH value on the adsorption behavior and inhibition mechanism of dodecylamine for carbon dioxide corrosion of carbon steel was investigated by electrochemical methods and scanning electron microscopy (SEM). The results indicated that the pH value of the solution played the crucial role to the adsorption behavior and inhibition mechanism of dodecylamine. The inhibition performance of dodecylamine on carbon steel was dependent on the pH value and the inhibition efficiency increased with the increase of pH value. At pH 4.9, dodecylamine mainly inhibited the cathode process of the corrosion. The adsorption energy of dodecylamine on the metal surface was lower. The adsorption of dodecylamine on the metal surface was not stable and an anode desorption phenomenon could be observed. Hence, dodecylamine did not provide effective inhibition to the corrosion. While at pH 6.9, it had much higher adsorption energy. Dodecylamine adsorbed on the metal surface tightly and formed the effective diffusion barrier which inhibited both the cathode and anode processes effectively.     

CO_2体系中咪唑啉季铵盐与十二烷基磺酸钠之间的缓蚀协同效应

采用失重法、电化学阻抗谱(EIS)、极化曲线、X射线光电子能谱仪(XPS)及扫描电子显微镜(SEM)研究了CO2饱和的3.5%NaCl腐蚀介质中,咪唑啉季铵盐(IAS)与十二烷基磺酸钠(SDSH)对Q235钢的缓蚀协同效应.结果表明,IAS与低浓度SDSH在腐蚀介质中具有较好的缓蚀协同效应,且当二者以1:1(50 mg·L-1:50 mg·L-1)的浓度比例复配时,协同效应最明显,缓蚀率为88.5%;而IAS与高浓度SDSH间会产生拮抗效应.本文通过建立合理的吸附模型,阐述了协同效应及拮抗效应的机理.SDSH与IAS在Q235钢表面的吸附过程均为放热的自发过程,前者符合Frumkin吸附模型,后者符合Temkin吸附模型.单独使用较高浓度的SDSH对Q235钢也有较好的缓蚀作用,缓蚀率接近90%.     

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.     

An investigation of carbon steel corrosion inhibition in hydrochloric acid medium by an environmentally friendly green inhibitor

The inhibition effect of polyphenols extracted from olive mill wastewater (PP) on carbon steel in 1.0 M HCl solution was studied. Inhibition efficiency of PP was carried out by using chemical (weight loss method) and electrochemical techniques [potentiodynamic polarization and electrochemical impedance spectroscopy (EIS)]. The effect of temperature and immersion time on the corrosion behavior of carbon steel in 1.0 M HCl with addition of an extract was also studied. The results show that PP acts as a very good inhibitor, and the inhibition efficiency increases with the concentration of PP and decreases with rising temperature. Polarization curves show that PP behaves as a mixed-type inhibitor in hydrochloric acid. Data, obtained from EIS measurements, were analyzed to model the corrosion inhibition process through an appropriate equivalent circuit model; a constant phase element has been used. EIS shows that charge-transfer resistance increases and the capacitance of double layer decreases with the inhibitor concentration, confirming the adsorption process mechanism. The activation energy as well as other thermodynamic parameters for the inhibition process were calculated. The adsorption of PP obeys the Langmuir adsorption isotherm.     

绿色聚天冬氨酸复配缓蚀剂对A3碳钢的缓蚀抑雾作用

采用失重法和极化曲线法研究了聚天冬氨酸(PASP)和十二烷基酚聚氧乙烯醚(OP-10)复配对A3碳钢在6mol·L-1HCl腐蚀介质中的协同吸附行为及缓蚀抑雾作用.结果表明:复配缓蚀剂可有效抑制A3碳钢在HC1介质中的腐蚀,当PASP浓度为20g·L-1,缓蚀率可达94%,抑雾率83%;随着温度的升高,复配缓蚀剂的缓蚀性能下降.复合缓蚀剂在钢表面的吸附符合校正的Langmuir模型,吸附过程为放热、熵减的自发过程;复配体系属于阳极型缓蚀剂.     

Corrosion inhibition of carbon steel immersed in a 1 M HCl solution using benzothiazole derivatives

Corrosion inhibition effect of 2-mercaptobenzothiazole (MBT) and 2-aminobenzothiazole (ABT) compounds on ST-37 carbon steel in 1 M hydrochloric acid solution was investigated by electrochemical impedance spectroscopy (EIS), and it was observed that both of these compounds have corrosion inhibition effect on carbon steel. Evaluation of electrochemical behavior in test solutions showed that by increasing the immersion time from 15 to 300 min, corrosion resistance of samples is increased and at the same immersion time MBT has a better corrosion inhibition in comparison to ABT. AFM technique was performed for MBT and ABT. The results of calculations showed superior inhibition efficiency of MBT in comparison to ABT. This can cause easier protonation and consequently adsorption on the metal surface occurs.     

Sildenafil citrate (Viagra) as a corrosion inhibitor for carbon steel in hydrochloric acid solutions

Abstract  

The inhibition effect of sildenafil citrate (Viagra) on the corrosion of carbon steel in 1 M HCl was studied by weight loss, polarization, electrochemical impedance spectroscopy, and UV–Vis spectrophotometry. The results showed that sildenafil citrate is a good corrosion inhibitor for carbon steel in acidic media and acts as mixed type (cathodic/anodic) inhibitor. The adsorption of the inhibitor was well described by the Langmuir adsorption isotherm. Some thermodynamic parameters such as adsorption heat, adsorption entropy, and adsorption free energy were calculated. Kinetic parameters such as the apparent activation energy and pre-exponential factor were calculated and discussed.