DDA在硫酸介质中的存在状态与缓蚀行为的关系

利用电化学方法、物理检测技术及表面分析技术，针对十二烷基胺（DDA）作用于FeNiSiB非晶合金表面时，在不同浓度范围内，缓蚀效率与缓蚀剂浓度存在不同的对应关系的现象，探讨了DDA的存在状态与其缓烛行为的关系．利用物理测量技术对临界浓度前后DDA的存在状态进行了分析，利用扫描隧道显微镜捕获了高浓度时DDA在非晶合金表面的典型结构，详细阐述了DDA对非晶合金的微观缓蚀机制．     

磷酸溶液中DDA在锌表面的吸附及其缓蚀作用

采用失重法及电化学法研究了锌在含或不含十二烷基胺（DDA）的磷酸溶液中的腐蚀作用,得出相应的动力学方程,求得有关的动力学及热力学参数.用光电子能谱（XPS）检测发现,在40～70 ℃区间,锌在磷酸溶液中生成Zn(OH)x覆盖层,表现出较强的自缓蚀效果,而在30～40 ℃区间,因DDA以及, 等微粒同时吸附在锌表面,DDA在磷酸溶液中表现出较强的缓蚀作用.用吸附理论讨论了这种缓蚀作用产生的原因.     

DDA在碱酸介质中的存在状态与缓蚀行为的关系

利用电化学方法、物理检测技术及表面分析技术,针对十二烷基胺（ＤＤＡ）作用于ＦｅＮｉＳｉＢ非晶合金表面时,在不同浓度范围内,缓蚀效率与缓蚀剂２在不同的对应关系的现象、探讨了ＤＤＡ的存在状态与其缓蚀行为的关系,利用物理测量技术对临界浓度前后ＤＤＡ的存在状态进行了分析,利用扫描隧道显微镜捕获了高浓度时ＤＤＡ在非晶合金表面的典型结构,详细阐述了ＤＤＡ对非晶合金的微观缓蚀机制。     

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。     

阴/阳离子型表面活性剂对A3碳钢缓蚀的协同效应

采用电化学方法、静态失重法和观察法研究了阳离子双子表面活性剂(12-2-12)和阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)及其复合体系在1M HCl溶液中对A3碳钢的缓蚀性能。研究结果表明:二者具有很好的离子协同效应,在较低浓度下即具有很好的缓蚀效果,属于阴极/阳极混合型抑制剂,当二者复合摩尔比为1:0.8时,协同效应最佳,缓蚀率达到99.9%。通过实验所得数据对其缓蚀机理进行推导,结果表明其缓蚀机理符合Langmuir吸附模型。     

向日葵盘果胶对碳钢的缓蚀性能研究

以向日葵盘为原料,利用纤维素酶制备果胶(SFP)。采用静态失重、极化曲线和交流阻抗技术研究SFP在1mol/L HCl及0.5mol/L H_2SO_4溶液中对碳钢的缓蚀性能,并探讨其在碳钢表面的吸附机理。结果表明,缓蚀效率随SFP浓度增大而增大,随温度升高而降低。在HCl和H_2SO_4溶液中,SFP的吸附方式分别服从Langmuir和Temkin等温式,属于物理吸附;极化曲线测试显示SFP是一种混合型缓蚀剂。本文的研究表明,向日葵盘果胶是碳钢的绿色高效缓蚀剂,且在HCl溶液中的缓蚀性能优于在H_2SO_4溶液中。     

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.     

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.     

盐酸中十二烷基硫酸钠在铝表面的吸附及缓蚀性能

采用失重法、动电位极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)和扫描电子显微镜(SEM)系统研究了1.0 mol·L^-1 HCl中阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)在铝表面的吸附及缓蚀性能。结果表明:SDS对铝的腐蚀产生显著减缓作用,20℃时最高缓蚀率可达99.0%,缓蚀率随SDS浓度的增大而上升,但随温度的上升而下降。SDS在铝表面的吸附符合Langmuir等温式,吸附方式为包含物理作用和化学作用的混合吸附。添加SDS后,表观活化能、表观活化焓、表观活化熵均增大。动电位极化曲线表明SDS为抑制阴极为主的混合抑制型缓蚀剂;Nyquist图谱在高频区为弥散容抗弧,在低频区呈感抗弧,添加SDS后铝的电荷转移电阻增加,但铝/溶液界面的常相位角元件数值下降。SEM表明SDS有效抑制了铝表面在HCl的腐蚀,使铝表面的粗糙程度急剧下降。     

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.     

碳氧化反应速率常数与温度特殊关系的理论解释

对于碳氧化反应,在不同温度范围内,温度对反应速率常数的影响呈现不同规律的现象进行了讨论。指出第一阶段主要由氧气在碳表面化学吸附平衡受温度的影响决定。第二阶段则由碳在二氧化碳中发生气化反应,特别是其中的酮基脱附步骤决定。对已有的反应机理进行了比较,提出了新的简化机理,并采用速率控制步骤近似和平衡近似对机理进行了近似处理,得出的第二阶段动力学方程可以较好地解释相关实验规律。     

分子筛对微量二氧化碳的吸附

本文研究了分子筛对氦气中微量二氧化碳的静态吸附和对氩气中微量二氧化碳的连续动态吸附,及格连续流动法测定了载气氩和氦对分子筛吸附微量二氧化碳的影响。     

Voltammetric applications of hydrogen bonding and proton-coupled electron transfer reactions of organic molecules

Proton-coupled electron transfer and hydrogen bonding reactions are ubiquitous requisites for the occurrence of many natural processes and man-made applications. These reactions either involve the direct transfer of charge (in the form of protons and electrons) or contain sufficient electrostatic characteristics to be affected by the application of a potential. Hence, they can be analyzed or initiated by voltammetry, which is itself highly sensitive yet tolerant to a variety of interferences and so can be used under various experimental conditions. The purpose of this review is to highlight the potential of this electrochemical technique for studying important processes such as those involved in energy storage, CO₂ reduction, and sensor applications.     

缓蚀剂吸附行为的电化学及AFM力曲线研究

结合极化曲线,微分电容曲线测试和AFM力曲线技术研究了直链十二胺对氯化钠溶液中铜镍合金的缓蚀行为以及吸附机理。结果表明:十二胺在合金表面形成单分子层吸附膜而起到缓蚀作用。十二胺浓度越大,吸附膜越致密,缓蚀率越高,力曲线上测得的粘附力值也越大。质子化的十二胺在荷负电的合金表面的吸附使电极零电荷电位正移,电荷屏蔽作用使得AFM力曲线上探针与试样之间的长程静电斥力减小。     

碳酸钾修饰水滑石吸附二氧化碳工艺条件研究

采用共沉淀法合成水滑石,等体积浸渍法将碳酸钾负载于水滑石孔道及层状结构中;在一定空速条件下,考察了吸附温度、碳酸钾添加量、活化温度对碳酸钾修饰水滑石吸附二氧化碳性能的影响;利用SEM、BET等手段对修饰后的水滑石进行了表征。在一定实验条件下,水滑石吸附容量可以达到9.10mol/kg。     

复合型胺基吸附纤维及其对二氧化碳的吸附性能

将聚乙撑亚胺固化在玻璃纤维上,制得胺基吸附纤维.系统考察了不同原料比例下该吸附纤维的化学结构性能、热稳定性能及交换容量,测定了该吸附纤维的吸水率,在饱和水蒸汽和干燥条件下对CO2的吸附性能,以及作为CO2气体吸附材料的重复使用及再生性能.研究表明,适当的交联剂用量可使该吸附纤维250℃左右仍保持热稳定.该吸附纤维具有较高的交换容量,最高可达到3mmol/g以上;在饱和水蒸汽环境中,该吸附纤维对二氧化碳的吸附量可达20wt%以上,但吸附量随着交联程度的提高而减低.该吸附纤维具有良好的重复使用及再生性能,经再生使用后,吸附纤维对湿态CO2的吸附量变化不大.     

Effect of pH and Temperature on Adsorption of Dimethyl Phthalate on Carbon Nanotubes in Aqueous Phase

Adsorptions of dimethyl phthalate (DMP) on carbon nanotubes (CNTs) in aqueous phase at various pH and temperatures were studied. The increase in pH results in the increase in adsorption coefficient. The adsorption is governed by the π-π electron interaction which is affected by the changes in pH of the medium. The outer diameter of the CNTs greatly influences the adsorption behavior of CNT for DMP. Under the same working temperature, the adsorption capacity of CNTs for DMP is inversely related to the average outer diameter of the CNT: single-walled SWCNT (1.4 nm)>multi-walled MWCNT10 (9.4 nm)>MWCNT30 (27.8 nm)>MWCNT40 (42.7 nm). The larger surface area of CNTs provides many active sites for adsorption of DMP molecules. The Freundlich model can describe well the adsorption isotherms of DMP on CNTs. The thermodynamic parameters of standard free energy, standard enthalpy (ΔH), and standard entropy changes are determined, showing that the adsorption of DMP on CNTs is an endothermic and spontaneous reaction. The ΔH value of 27.8 nm-sized MWCNT (22.69 kJ/mol) is higher than 1.4 nm-sized SWCNT (6.05 kJ/mol), inferring that the adsorption process becomes more endothermic with the increase in the outer diameter of CNTs.     

二氧化碳在金属-有机骨架材料中吸附的阶梯现象

采用巨正则系综蒙特卡罗(GCMC)模拟方法, 对二氧化碳在5种具有相同拓扑结构的金属-有机骨架材料(IRMOFs), 即IRMOF-1, -8, -10, -14, -16中吸附产生的阶梯现象进行了详细的研究. 结果表明: 低温条件下, 孔径越大的IRMOFs越容易发生阶梯现象; 发生阶梯现象的转变压力与能够发生阶梯现象的转变温度都与孔径呈线性关系. 此外, 模拟结果进一步验证了二氧化碳分子之间的静电作用力是阶梯现象发生的关键因素. 这些规律将为金属-有机骨架材料(MOFs)的设计和改性以及二氧化碳在混合气体中的吸附分离提供有用的信息.     

Amine functionalised metal organic frameworks (MOFs) as adsorbents for carbon dioxide

Three different porous metal organic framework (MOF) materials have been prepared with and without uncoordinated amine functionalities inside the pores. The materials have been characterized and tested as adsorbents for carbon dioxide. At 298 K the materials adsorb significant amount of carbon dioxide, the amine functionalised adsorbents having the highest CO₂ adsorption capacities, the best adsorbing around 14 wt% CO₂ at 1.0 atm CO₂ pressure. At 25 atm CO₂ pressure, up to 60 wt% CO₂ can be adsorbed. At high pressures the CO₂ uptake is mostly dependent on the available surface area and pore volume of the material in question. For one of the iso-structural MOF pairs the introduction of amine functionality increases the differential adsorption enthalpy (from isosteric method) from 30 to around 50 kJ/mole at low CO₂ pressures, while the adsorption enthalpies reach the same level at increase pressures. The high pressure experimental results indicate that MOF based solid adsorbents can have a potential for use in pressure swing adsorption of carbon dioxide at elevated pressures.