甲基丙烯酸二甲氨基乙酯类离子液体 对Q235钢的缓蚀性能

以甲基丙烯酸二甲氨基乙酯为母体、 对氯甲基苯乙烯为季铵化试剂, 合成了一种具有疏水结构的甲基丙烯酸二甲氨基乙酯型离子液体(DEMA). 通过失重实验、 电化学分析、 原子力显微镜(AFM)、 接触角测试和量子化学计算等研究了DEMA在1 mol/L盐酸中对Q235钢的缓蚀性能, 并揭示了其在Q235钢表面的吸附行为和吸附机理. 失重实验结果表明, DEMA在盐酸中对Q235钢具有优异的缓蚀效果, 且在较高温度(60 ℃)下也能保持高效吸附; 电化学实验结果与失重测试结果一致; 接触角测试结果表明, DEMA可明显增强Q235钢表面的疏水性; 分析热力学参数可知, DEMA在Q235钢表面的吸附为自发、 放热过程, 符合Langmuir等温式, 且以化学吸附为主; 量子化学计算结果证实DEMA的结构中包含大量吸附活性位点.     

药物莫西沙星对Q235钢在盐酸溶液中的缓蚀作用

为了探寻新的环境友好型缓蚀剂,采用电化学方法、失重法和量子化学计算研究了莫西沙星在1 mol/L HCl溶液中对Q235钢的缓蚀性能和缓蚀机理。结果表明,莫西沙星对Q235钢在盐酸溶液中是一种良好的以抑制阴极为主的混合抑制型缓蚀剂,缓蚀效率随其浓度的增加而增大,但随温度增加而减小,35℃下,在其浓度为200 mg/L时,缓蚀效率达90%;莫西沙星在Q235钢表面的吸附为自发过程,且符合Langmuir和El-Awady等温方程,同时,计算和讨论了相关的热力学和动力学参数。此外,采用量子化学计算对莫西沙星的缓蚀机理进行了进一步的分析,结果发现,莫西沙星的缓蚀作用由物理吸附和化学吸附共同产生。     

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.     

O,O'-二(苯基)二硫代磷酸-N,N-二乙铵对Q235钢在硫酸溶液中的缓蚀性能研究

合成了O,O'-二(苯基)二硫代磷酸-N,N-二乙铵(DEDDP),采用失重,电化学和SEM技术共同研究了DEDDP在H2SO4溶液中对Q235钢的缓蚀性能。失重法研究表明:DEDDP在H2SO4溶液中能有效地抑制Q235钢腐蚀,25℃的5%H2SO4溶液中,DEDDP浓度为160 mg.L-1时,其缓蚀率为94.67%;电化学研究结果表明:DEDDP在5%H2SO4溶液中属混合型缓蚀剂。同时,研究了温度,H2SO4浓度和浸泡时间对缓蚀率的影响。吸附规律研究表明:DEDDP在Q235钢表面的吸附符合Langmuir吸附等温式,其吸附自由能为-32.32kJ/mol,吸附为自发进行的物理和化学吸附。     

离子液体[Bmim]Cl在H_2SO_4中对Q235钢的缓蚀实验和理论分析

探究1-丁基-3-甲基-咪唑氯盐([Bmim]Cl)在H_2SO_4介质中对Q235钢的缓蚀性能,解决酸性环境在金属表面造成的腐蚀危害。采用静态缓蚀失重法、电化学法分析了不同浓度[Bmim]Cl对Q235钢的缓蚀性能。Q235钢表面形貌特征以及吸附行为分别采用了扫描电子显微镜(SEM)及吸附等温模型进行了分析。采用理论模拟计算分析了缓蚀剂分子在碳钢表面的缓蚀机理。结果表明,[Bmim]Cl为阴极主导的混合型缓蚀剂,随[Bmim]Cl浓度的增加,缓蚀效果越好,当[Bmim]Cl浓度为0.6 mol·L~(-1)时,缓蚀效率可达91%以上,等温吸附模型证明缓蚀剂分子可自发吸附在金属表面,符合Langmuir等温线。[Bmim]Cl通过化学键与Q235钢表面结合形成了以咪唑杂环为吸附中心、稳定化学吸附的单分子吸附层,且[Bmim]~+平行吸附于表面达到防腐蚀效果。[Bmim]Cl是一种性能优异的防腐蚀剂,能有效预防Q235钢在H_2SO_4介质中的腐蚀。     

新型咪唑啉化合物在H_2S/CO_2共存条件下对Q235钢的缓蚀性能

合成了一种新型咪唑啉化合物1-(2-氨基-硫脲乙基)-2-十五烷基-咪唑啉(IM-S),并通过失重法、电化学方法及扫描电镜等研究了IM-S在H2S/CO2共存条件下对Q235钢的缓蚀性能,探讨了其在Q235钢表面的吸附行为.结果显示,IM-S具有较好的抗H2S、CO2腐蚀能力,能同时抑制碳钢腐蚀的阴、阳极反应过程,最高缓蚀效率可达92.74%.缓蚀剂在Q235钢表面呈单分子层吸附,属于以化学吸附为主的混合吸附.最后采用量子化学方法对IM-S的缓蚀机理做了进一步分析.     

喹啉型双子季铵盐缓蚀剂的实验及理论分析

以喹啉为母体、 1,4-对二氯苄和顺-1,4-二氯-2-丁烯为联结基, 制备了2种具有疏水结构的水溶性双喹啉季铵盐(BQA-1和BQA-2). 通过失重实验、 电化学测试、 扫描电子显微镜(SEM)及量子化学计算等手段研究了BQA-1和BQA-2对1 mol/L盐酸中Q235钢的缓蚀性能, 并讨论了其在Q235钢表面的吸附机理. 失重结果显示, BQA-1和BQA-2对盐酸中的钢片均具有良好的缓蚀效果, 30 ℃下, 当浓度为0.5 g/L时, BQA-1和BQA-2的缓蚀率均超过94.59%; 升温导致BQA-2的脱附速率比BQA-1更快. 电化学测试结果显示, BQA-1和BQA-2是以抑制阴极为主的混合型缓蚀剂. 分析热力学参数可知, BQA-1和BQA-2在钢表面的吸附为自发、 放热过程, 符合Langmuir等温式, 且以化学吸附为主. 量子化学计算结果表明, BQA-1和BQA-2的吸附活性集中在喹啉环及杂原子上, 且BQA-1和BQA-2分子得电子与Fe作用的能力要强于供电子与Fe作用的能力.     

山梨酸钾与Zn2+在NaCl溶液中对Q235钢的缓蚀协同作用

采用失重法、电化学法、X射线光电子能谱(XPS)和扫描电子显微镜(SEM)研究了0.5 mol/L NaCl溶液中,山梨酸钾(PS)与Zn²⁺对Q235钢的缓蚀协同效应。 失重实验结果表明,在0.5 mol/L NaCl溶液中,PS对Q235钢具有一定的缓蚀效果,缓蚀效率随PS质量浓度的增加而增大,当添加PS的质量浓度为25.0 g/L时,最大缓蚀效率仅为38.37%,而PS与Zn²⁺复配后存在显著的缓蚀协同作用,缓蚀效率高达91.03%。 动电势极化结果表明,PS与Zn²⁺混合物可同时抑制Q235钢的阴、阳极反应,属于阳极型缓蚀剂。 阻抗谱表明,该混合物可在电极表面形成致密的保护膜。 XPS分析证明保护膜是由PS、铁的氧化物/氢氧化物和Zn(OH)₂沉淀组成。     

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%.     

芳氧亚甲基咪唑啉季铵盐的合成及缓蚀性能评价

合成了苯氧亚甲基咪唑啉季铵盐（POAI）和萘氧亚甲基咪唑啉季铵盐（NOAI）,通过失重法、电化学方法研究了二者在1 mol/L HCl中对A3钢的缓蚀性能,并对二者在A3钢表面的吸附行为进行了探讨。 结果表明,二者在1 mol/L HCl中对A3钢均有较好的缓蚀作用,其中NOAI对A3钢的缓蚀性能优于POAI的缓蚀性能;两化合物均为混合型缓蚀剂。 缓蚀性能随缓蚀剂浓度和温度的增大而增大;二者在A3钢表面的吸附过程吸热,是化学吸附,符合Langmuir吸附等温式。     

2种癸二酸咪唑啉季铵盐的合成及缓蚀性能评价

合成了2种癸二酸咪唑啉季铵盐癸二酸-水杨酸咪唑啉季铵盐(SSAI)和癸二酸咪唑啉季铵盐(SAI),并采用失重法和电化学方法研究了这2种咪唑啉季铵盐对N80钢在1 mol/L HCl溶液中的缓蚀性能和吸附行为。 结果表明,在1 mol/L HCl溶液中这2种化合物对N80钢均有较好的缓蚀作用,缓蚀效率大小顺序为SSAI＞SAI。 SSAI和SAI均为混合偏阳极型缓蚀剂。 2种化合物在N80钢表面的吸附服从Langmuir吸附等温式,属于化学吸附。     

曲唑酮的两步法制备及对碳钢的缓蚀机理

以3-氯苯胺、N-氯丙基二乙醇胺和吡啶三唑酮为原料，两步法制备出曲唑酮（TZD）.通过动态失重、极化曲线与电化学阻抗谱研究了TZD在0.5 mol/L盐酸溶液中对20#钢的缓蚀性能；借助扫描电子显微镜、原子力显微镜、衰减全反射红外光谱与吸附活化参数分析研究了TZD在碳钢表面的作用机理.结果表明，TZD可显著降低碳钢在盐酸溶液中的腐蚀速率，缓蚀率随TZD添加浓度的增加而增大，随温度升高而降低；298 K下，添加6 mmol/L TZD时，缓蚀率达95.8%；TZD可自发吸附组装于碳钢表面，同时抑制腐蚀反应的阴、阳极过程，显著增加界面极化阻抗；吸附为放热过程，符合Langmuir等温式.理论计算结果显示，TZD倾向以平行取向组装于碳钢表面.     

1,7′-dimethyl-2′-propyl-1<Emphasis Type="Italic">H</Emphasis>,3′<Emphasis Type="Italic">H</Emphasis>-2,5′-bibenzo[<Emphasis Type="Italic">d</Emphasis>]imidazole as a corrosion inhibitor of mild steel in 1 M HCl

Inhibition effect of imidazole derivative 1,7′-dimethyl-2′-propyl-1H,3′H-2,5′-bibenzo[d]imidazole (DPBI) against mild steel corrosion in 1 M HCl solutions was evaluated using the conventional mass loss method, potentiodynamic polarization, linear polarization, and electrochemical impedance spectroscopy. The mass loss results showed that DPBI is an excellent corrosion inhibitor; electrochemical polarizations data revealed the mixed mode of inhibition; and the results of electrochemical impedance spectroscopy showed that the change in the impedance parameters, charge transfer resistance, and double layer capacitance with the change in the concentration of the inhibitor is due to the adsorption of the molecule leading to the formation of a protective layer on the surface of mild steel. The inhibition action of this compound was assumed to occur via adsorption on the steel surface through the active centers of the molecule.     

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。     

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。     

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。     

Carmine and Fast Green as Corrosion Inhibitors for Mild Steel in Hydrochloric Acid Solution

The inhibition action of carmine and fast green dyes on corrosion of mild steel in 0.5 M HCl was investigated using mass loss, polarization and electrochemical impedance (EIS) methods at 300 K. The inhibition efficiency was found to increase with increasing concentration of the inhibitors. The inhibition efficiency of fast green (%η - 98) is higher than that of carmine (%η - 92) and found to be maximum in 1 × 10^-3 M solution. The inhibitors act as mixed type with predominant cathodic effect. The inhibitors were adsorbed on the mild steel surface according to the Temkin adsorption isotherm. The surface morphology of the mild steel specimens was evaluated using SEM images.