咪唑啉衍生物在含CO_2的模拟深层气井水溶液中缓蚀机理(英文)

应用电化学弱极化法和原子力显微镜(AFM)研究了咪唑啉衍生物类缓蚀剂在模拟深层气井水溶液中对碳钢的二氧化碳腐蚀的抑制效果和缓蚀作用机理.结果表明,在不同的实验温度下,该缓蚀剂均具有较好的缓蚀性能,属于以抑制阳极为主的混合型缓蚀剂.该咪唑啉衍生物在碳钢表面上的吸附遵从Langm iur方程.计算了该腐蚀体系热力学参数(ΔH°、ΔG°和ΔS°)以及腐蚀反应的活化能(Ea)和指前因子(A),并解释了实验结果.     

尿素对土壤中碳钢微生物腐蚀的影响

采用失重、极化曲线和阻抗谱等方法研究了尿素对土壤中微生物腐蚀(MIC)的影响. 研究结果表明, 在接菌土壤中尿素加速碳钢的腐蚀, 而在灭菌土壤中抑制其腐蚀. 接菌土壤中由于硫酸盐还原菌(SRB)的存在,腐蚀产物中检测到FeS₂. 电化学阻抗谱(EIS)的结果表明, 在实验后期腐蚀过程由浓差极化控制.     

二硫代酰胺类化合物在盐酸中对碳钢的缓蚀性能(英文)

采用失重实验,动电位极化,交流阻抗,量子化学计算和拉曼光谱等方法研究了N,N′-二异丙氧基丙基二硫代二丙酰胺(DPDA)在1 mol.L-1盐酸溶液中对碳钢的缓蚀性能.失重实验结果表明,DPDA在盐酸溶液中能够有效地抑制碳钢的腐蚀,当缓蚀剂DPDA的浓度为1×10-3 mol.L-1时,其缓蚀效率达到90.2%.极化曲线表明DPDA为混合型缓蚀剂,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.由失重实验,动电位极化和电化学交流阻抗方法得到的DPDA缓蚀效率具有较好的相关性,均表现为缓蚀效率随着DPDA浓度的增大而增加.另外,DPDA在碳钢表面的吸附符合Langmuir吸附等温式.吸附过程的吉布斯自由能(ΔG0a0d0s)为-38.65 kJ.mol-1,这说明DPDA分子在碳钢表面形成共价键而发生了自发的化学吸附.拉曼光谱表明DPDA分子有效地吸附在碳钢表面,量子化学计算结果证明DPDA分子在碳钢表面的化学吸附活性中心集中在S原子上.     

气相CBr2的激光诱导荧光光谱

本文报道了在交叉分子束装置中氟原子和二溴甲烷反应生成的CBr_2的气相激光诱导荧光光谱的首次实验结果,位于585—664nm范围内的激光诱导荧光光谱由22个峰组成,被指定为CBr_2的A(V′_1~V′_20)←X(000)(V′_1=0,1;V′_2=0—12)跃迁。从光谱导出ν_(00)=14885cm~(-1),上态振动光谱常数ν′_1=460,ν′_2=189cm~(-1),x′_(12)=3.10,x′_(22)=-0.27cm~(-1)。本实验结果与CBr_2的低温固相光谱进行比较,发现固相光谱较气相光谱明显蓝移,确认了CBr_2是:F+CH_2Br_2过程的两步反应的产物。     

咪唑啉酰胺在电偶电极表面的吸附行为

采用原子力显微镜技术研究了有机阳离子缓蚀剂(咪唑啉酰胺)在电偶电极表面的吸附行为, 并探讨了其腐蚀抑制机理. 结果表明, 金属表面的过剩电荷较大地影响缓蚀剂分子的吸附行为. 在1%的NaCl溶液中, 碳钢电极表面带有过剩的负电荷；不锈钢电极表面带有过剩的正电荷；碳钢电极和不锈钢电极耦合后, 其表面分别带有过剩的正电荷和负电荷. 在耦合前阳离子缓蚀剂分子仅吸附在碳钢表面, 耦合后缓蚀剂分子在偶对的阴极(不锈钢)和阳极(碳钢)表面均有吸附, 但缓蚀剂分子在碳钢表面的吸附强度和覆盖度较之耦合前降低, 缓蚀剂的腐蚀抑制能力减弱.     

用丝束电极研究模拟碳化混凝土孔隙液中缓蚀剂对碳钢局部腐蚀的抑制行为

应用丝束电极(WBE)的电位/电流扫描技术, 研究了含Cl-的模拟碳化混凝土孔隙液中, Q345B碳钢局部腐蚀在空间和时间上的发生和发展特征, 同时比较了四乙烯五胺(TEPA)和亚硝酸钠缓蚀剂对局部腐蚀抑制能力的差异. 结果表明NO-2离子能快速渗透腐蚀产物层, 并抑制锈层下的碳钢活性溶解, 而乙烯胺由于在锈蚀层内的扩散速率低, 初期反而会促进锈层下的局部腐蚀, 随着烯胺分子扩散并吸附于锈蚀层/金属界面处, 碳钢活性溶解才受到抑制. 电化学阻抗谱(EIS)可反映局部腐蚀的萌发, 但难以表征缓蚀剂在碳钢表面的不均匀吸附特征. 基于丝束电极表面电位/电流分布所提出的局部腐蚀因子(LF), 可定量表征腐蚀的不均匀特征以及缓蚀剂对局部腐蚀的修复能力.     

温度对半胱氨酸缓蚀性能影响的实验评价与机理研究

通过实验对不同温度条件下半胱氨酸抑制盐酸对碳钢腐蚀的性能进行评价, 并采用分子动力学模拟(Molecular Dynamics Simulation, 简称MD)方法, 从缓蚀剂膜抑制腐蚀粒子扩散的角度对其缓蚀机理进行深入研究. 静态失重实验显示: 随温度的升高(25～65 ℃), 半胱氨酸缓蚀剂的缓蚀效率呈逐渐下降趋势, 其数值从88.36%降至61.64%. MD模拟发现: 随温度升高, 半胱氨酸缓蚀剂膜的自由体积逐渐增大, 且腐蚀粒子与缓蚀剂膜的相互作用也逐渐减弱, 更有利于腐蚀粒子在膜中的主动扩散; 同时膜内半胱氨酸分子的自扩散能力也随温度升高而增强, 腐蚀粒子在缓蚀剂膜携带下被动迁移的过程也随之加剧. 主动扩散和被动迁移两方面的变化表明, 腐蚀粒子在缓蚀剂膜中扩散能力随温度升高而增大; 也就是说, 随温度升高, 半胱氨酸缓蚀剂膜对腐蚀粒子的扩散抑制能力逐渐降低, 腐蚀粒子更易扩散运移至金属表面, 导致半胱氨酸缓蚀剂缓蚀效率的降低.     

锈层对海水淡化一级反渗透产水中碳钢腐蚀行为的影响

采用扫描电镜(SEM)、红外光谱(IR)、X射线衍射(XRD)及电化学方法研究了碳钢在海水及海水淡化一级反渗透(RO)产水中锈层形态及其电化学特性.结果表明,碳钢在两种水体中形成的锈层在结构、成分及功能上具有显著差异,导致其腐蚀情况截然不同.海水淡化一级RO产水中,腐蚀产物γ-FeOOH的还原电位高于碳钢自腐蚀电位,易被还原成Fe3O4,使锈层形成Fe3O4内层及γ-FeOOH外层的双层结构.外锈层很薄,无阻碍氧扩散作用,且因γ-FeOOH的还原加快了腐蚀反应.Fe3O4内层具有良好导电性及Fe2+传递性,使氧还原反应从金属表面转移至内锈层表面进行;同时因其大阴极作用,显著促进了氧还原过程.由于锈层的上述作用,碳钢在一级RO产水中的腐蚀得到了极大加速,其腐蚀速率最终由溶液至内锈层之间的氧极限扩散电流密度决定.防腐方法应能抑制腐蚀产物γ-FeOOH的还原.     

高效液相色谱法测定防锈纸中苯三唑和苯甲酸(盐)的含量

<正>防锈纸是一种能够防止金属材料发生锈蚀的功能防护用纸。防锈纸有接触型防锈纸和气相防锈纸两种。目前国内外生产和使用得最多的防锈纸是气相防锈纸,气相防锈纸的核心成分为气相缓蚀剂,由于单独使用一种气相缓蚀剂往往不能满足气相防锈纸的某种要求,因此气相缓蚀剂一般采用多种联用的方式来弥补这一不足^[1-5],苯三唑、苯甲酸(盐)是最常用的两种缓蚀剂。苯三唑属于有机杂环化合物,对铜、银、钢、锌、锡等金属均有缓蚀效果,复配使用时具有更高的缓蚀效率,     

抑制Q235钢CO2腐蚀的气液双相咪唑啉衍生物缓蚀剂的缓蚀行为

采用失重法、交流阻抗(EIS)及傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、原子力显微镜(AFM)、X射线光电子能谱(XPS)等表面分析测试方法首次研究了硫脲基咪唑啉衍生物(TAI)作为抑制CO₂腐蚀的气液双相缓蚀剂的缓蚀行为. 结果表明, 该硫脲基咪唑啉缓蚀剂能有效地抑制Q235 钢在气液双相中的CO₂腐蚀. AFM测试结果表明该缓蚀剂能显著地降低碳钢表面的腐蚀破坏, 并且由于碳钢表面形成的缓蚀剂吸附膜的疏水作用,可在AFM探头和碳钢表面之间检测到更大的粘附力, 而探针与试样表面之间的长程静电斥力在气相中增加,在液相中由于表面电荷的屏蔽效应而减小. XPS和FT-IR 光谱测试表明液相中和气相中在碳钢表面形成吸附膜的缓蚀剂成分分别是硫脲基咪唑啉衍生物和其酸水解产物——酰胺. 以上结果也进一步证实了咪唑啉衍生物在酸性溶液中的水解机理.     

锈层下碳钢的腐蚀电化学行为特征

采用极化曲线、线性极化电阻(LPR)和电化学阻抗(EIS)研究了海水中带锈碳钢的电化学行为,结果发现:长期浸泡的内锈层对电极过程有较大影响;短期浸泡,LPR和EIS测定的极化电阻(Rp)逐渐增大;而长期浸泡,Rp却逐渐减小;随着浸泡时间的延长,Rp出现了先增大后减小的变化趋势.将锈层逐层剥离后研究了碳钢的电化学行为,并结合傅里叶变换红外(FTIR)光谱和横截面结构分析表明,这主要是因为长期浸泡后,内锈层中出现了具有较高电化学活性的β-FeOOH,并且其含量随着浸泡时间的延长而逐渐增加.当进行电化学测试时,在对体系进行一定程度极化的过程中,β-FeOOH参与了阴极还原反应,使电极过程不再是简单的阳极金属溶解和阴极氧还原,加快了阴极反应速度,从而导致Rp逐渐减小.     

Surface study of the corrosion of carbon steel in solutions of ammonium salts using Mössbauer spectrometry

The effect of the NO_3? anion on the corrosion of carbon steel in a solution of 0.1M NH₄Cl (pH 5.5) was studied by galvanostatic polarization and Mössbauer spectrometry. The anion has an inhibiting effect by decreasing the expansion rate of generalized corrosion of carbon steel in a solution of 0.1M NH₄Cl. Mössbauer spectroscopy shows that a superficial compound is formed on the electrode surface as a result of corrosion, presenting no magnetic ordering. Its parameters show the initial stage of corrosion. We assume that at this stage the main corrosion product is a mixture of ferrihydrite Fe(III) and FeOOH (α and/or γ).     

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.     

辛烷基二甲基苄基季铵盐离子液体对Q235钢的缓蚀性能

利用失重分析、 极化曲线、 电化学阻抗谱和扫描电子显微镜等研究了辛烷基二甲基苄基季铵盐离子液体(ODBA)对1 mol/L盐酸溶液中Q235钢的缓蚀性能, 并分析了其在Q235钢表面的吸附行为. 失重分析结果表明, 随着ODBA浓度的增加, 缓蚀效率逐渐提高, 在ODBA质量浓度为0.2 g/L、 温度为30 ℃时, 缓蚀效率可达95.53%; 电化学测试结果与失重分析结果一致; 热力学研究结果表明, ODBA在碳钢表面的吸附是放热过程, 且遵循Langmuir吸附等温线, 是以化学吸附为主的混合型吸附; 同步热分析测试表明ODBA具有良好的热稳定性.     

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.     

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。     

呼气中痕量挥发性有机物的质子转移反应质谱在线检测研究

通过对自主研制的大气成分在线检测质子转移反应质谱的进样管路系统进行改造,建立了可在线检测呼气中痕量挥发性有机物的质子转移反应质谱装置。通过对呼气进样系统的旁路流量控制,实现对进样速度的调控,既可提高进样速度,以满足实时监测呼气中指定成分浓度变化;也可适时关闭旁路,以降低进样速度,从而对呼气成分进行全谱分析,避免采样袋采样和浓缩的复杂程序和潜在干扰。以作者呼出气体作为研究对象,对装置性能进行测试,结果表明:装置最快响应时间可达1s,对呼气中丙酮的探测灵敏度高达每10-9(V/V)浓度的信号强度为14.6counts/s,多次呼气测量重复性好,有望广泛应用于呼气疾病诊断研究。     

Accelerated anaerobic corrosion of electroactive sulfate-reducing bacteria by electrochemical impedance spectroscopy and chronoamperometry

Many microbial species can use cathodes as electron donors for metabolism. This direct electron transfer (DET) pathway has rarely been proposed in biocorrosion processes. DET from Q235 carbon steel to the sulfate-reducing bacteria (SRB) Desulfovibrio caledoniensis and its effect on the corrosion behavior of carbon steel were investigated in the present study. Electroactive SRB biofilm was found to play a key role in the ennoblement of the corrosion potential (E_corr) and in the acceleration of the corrosion rate, indicating that SRB mainly affected the cathodic reaction of low carbon steel corrosion. In addition, SRB biofilm obtained electrons from carbon steel electrode polarized at − 0.74 V. These findings present new evidence for DET between SRB biofilm and carbon steels.     

Thermal degradation of the polyurethane from 1,4-butanediol and methylene bis(4-phenyl isocyanate)

A polyurethane prepared from 1,4-butanediol (BD) and methylene bis(4-phenyl isocyanate) begins to evolve volatile degradation products at approximately 240°C. By a combination of thermal analysis methods (TVA, TG, and DSC) and examination of the volatile and involatile products by using a combination of GLC and infrared and mass spectrometric analysis, it is shown that the total reaction comprises a primary depoly-condensation process in which the two monomers are formed, followed by the subsequent reaction of these monomers to form the volatile products, tetrahydrofuran, dihydrofuran, carbon dioxide, water, butadiene, hydrogen cyanide, and carbon monoxide and residual carbodiimide and urea structures. A mechanism, which accounts for all these products, has been formulated and tested.     

Application of mesoporous carbon as a solid‐phase microextraction fiber coating for the extraction of volatile aromatic compounds

A mesoporous carbon was fabricated using MCM‐41 as a template and sucrose as a carbon source. The carbon material was coated on stainless‐steel wires by using the sol–gel technique. The prepared solid‐phase microextraction fiber was used for the extraction of five volatile aromatic compounds (chlorobenzene, ethylbenzene, o‐xylene, bromobenzene, and 4‐chlorotoluene) from tea beverage samples (red tea and green tea) prior to gas chromatography with mass spectrometric detection. The main experimental parameters affecting the extraction of the volatile aromatic compounds by the fiber, including the extraction time, sample volume, extraction temperature, salt addition, and desorption conditions, were investigated. The linearity was observed in the range from 0.1 to 10.0 μg/L with the correlation coefficients (r) ranging from 0.9923 to 0.9982 and the limits of detection were less than 10.0 ng/L. The recoveries of the volatile aromatic compounds by the method from tea beverage samples at spiking levels of 1.0 and 10.0 μg/L ranged from 73.1 to 99.1%.