氨基酸缓蚀剂缓蚀性能的实验评价与缓蚀机制分析

采用静态失重和分子模拟相结合的方法评价3种氨基酸缓蚀剂的缓蚀性能,并对其缓蚀机制进行分析.研究结果表明:3种缓蚀剂缓蚀效率的顺序为半胱氨酸>缬氨酸>丙氨酸;3种分子的反应活性中心的分布基本相同;半胱氨酸具有两个亲电取代反应的活性中心,反应活性最高且缬氨酸比丙氨酸具有更强的反应活性;半胱氨酸的吸附稳定性最强,其次是缬氨酸,丙氨酸最差.3种氨基酸缓蚀剂缓蚀效率的理论评价结果为半胱氨酸>缬氨酸>丙氨酸,与实验评价结果完全吻合.     

α-氨基酸癸胺衍生物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,在液相条件下对2-氨基-N-癸烷-3-(4-羟基苯基)丙酸(A)、2-氨基-N-癸烷-乙酰胺(B)、2-氨基-N-癸烷-丙酸(C)和2-氨基-N-癸烷-3-甲基-丁酰胺(D)4种缓蚀剂分子抑制盐酸对低碳钢腐蚀的性能进行理论分析,考察其前线轨道能量、全局反应活性参数、Fukui指数、重原子对前线轨道的贡献,计算缓蚀剂分子与金属Fe(001)表面的吸附能。结果表明:缓蚀剂分子A具有最强的反应活性;缓蚀剂分子B拥有较高的局部反应活性,C次之,D最小;缓蚀剂分子与金属表面的结合力由强到弱依序为A、B、C、D;4种缓蚀剂分子的缓蚀性能由高到低依次为A、B、C、D,缓蚀性能与实验数据相吻合。     

有机膦缓蚀剂YWY的缓蚀性能评价

对东营地区地下苦碱水的水质分析表明,苦碱水中的Cl^-含量高达10802－38563mg/L,具有高氯、高矿化度的特点。采用电化学稳态极化法和腐蚀失重法评价了苦咸水对碳钢的腐蚀作用。结果表明,未加缓蚀剂时苦咸水严重腐蚀碳钢,腐蚀速度为0．4255mm/a。针对苦咸水的水质特征合成了有机膦缓蚀剂,当缓蚀剂浓度为12mg/L时,能很好地抑制腐蚀,使碳钢的腐蚀速率降为0.0228mm/a,缓蚀效率达95％,达到国家耐蚀级标准。     

7801缓蚀剂在酸性介质中缓蚀机理的研究

采用ＨＭＯ计算法、红外光谱分析法、电化学测试法探讨了７８０１缓蚀剂及其主要成分酮胺醛缩合物的性能和结构。提出了酮胺醛缩合物分子在金属铁表面上形成稳定的多元（５￣６元）环络合体的结构。这种多元环络合体膜具有良好的耐高温酸液腐蚀的性能。酮胺醛缩合物在酸液中对金属的缓蚀能力比它的原料苯乙酮或苯胺的缓蚀能力大大提高。实验证明，酮胺醛缩合物和７８０１缓蚀剂能够在金属表面上形成一种完整致密的保护膜。     

咪唑及其衍生物分子的电子结构与缓蚀性能的关系

通过量子化学计算，从微观角度研究了咪唑及其衍生物分子在酸性NaCl介质中对20碳钢的缓蚀性能与分子结构的关系。结果表明，缓蚀效率η与缓蚀剂分子的EHOMO，ELUMO和偶极矩D之间存在较好的多元线性回归关系η=-5.47EHOMO 108.21ELUMO-8.28D-39.90，相关系数r为0．986。这些结果将帮助我们设计新的更有效的缓蚀剂分子。     

改性天然高分子酸缓蚀剂的长效缓蚀性能研究

文中研究了吡啶季铵盐接技天然高分子技术,制取的药剂（FNP－C）是性能良好的酸缓蚀剂,而且在1mol／L．的盐酸中具有长效缓蚀性能．同时采用色谱一质谱联用仪分析了FNP－C在酸中的降解规律,探索了其长效缓蚀作用机理     

天然海水中氨基酸复合缓蚀剂对黄铜缓蚀性能的研究

采用动电位极化和交流阻抗法测定海水环境中L-半胱氨酸及赖氨酸对黄铜试样的缓蚀性能,然后将这两种氨基酸分别与葡萄糖酸钠复配,研究其缓蚀协同作用。结果表明：单独使用L-半胱氨酸及赖氨酸,缓蚀效率最高分别为87.5%和89.93%;与葡萄糖酸钠复配后,两组复合缓蚀剂的缓蚀性能均显著提高,缓蚀效率分别达到97.35%和98.62%;两种氨基酸缓蚀剂在黄铜表面的吸附均遵从Langmuir吸附等温线。葡萄糖酸钠的加入弥补了单独使用氨基酸缓蚀剂吸附膜致密性差的缺陷,另外扫描电镜实验结果也显示缓蚀剂的加入明显抑制了金属的腐蚀。     

有机缓蚀剂对钢筋的缓蚀作用

应用线性极化法和塔菲尔外推法,研究了乌洛托品、硫脲、8-羟基喹啉三种有机缓蚀剂在0．8mol／LNaCl的模拟混凝土孔隙溶液中对R235钢筋的缓蚀效果．研究结果表明,当溶液的pH值为12．95时,8-羟基喹啉、乌洛托品对钢筋具有较好的缓蚀效果,硫脲几乎没有缓蚀效果;pH值降至10．95时,8-羟基喹啉基本失去缓蚀性;乌洛托品在高浓度时仍具有较好的缓蚀效果;硫脲和乌洛托品有协同作用,可以有效降低乌洛托品的用量．还初步探讨了缓蚀的机理．     

一种ODA复配缓蚀剂在碳钢表面缓蚀性能的电化学

采用交流阻抗法研究在模拟溶液中一种以十八烷基胺（ODA）为主体的复合缓蚀剂在不同条件下对碳钢电极的缓蚀行为. 结果表明, 经该缓蚀剂处理的碳钢样品耐蚀性明显提高; 成膜效果气相优于液相; 温度在220 ℃左右成膜效果最好; 随着表面粗糙度的增加, 成膜效果变差; 样品在气相中缓蚀性能随缓蚀剂质量浓度的增加而上升, 当质量浓度大于25 mg/L时不再发生显著变化.     

用电化学法研究咪唑啉类缓蚀剂对碳钢的缓蚀性能

本文用线性极化，Tafel曲线，交流阻抗等电化学方法测定了三种咪唑类缓蚀剂在油田水中对碳钢的缓蚀性．找出缓蚀剂的最佳有效浓度，比较出这几种缓蚀剂之间的缓蚀效率大小，初步分析其缓蚀机理及其缓蚀效率差异的原因     

复合型酸化缓蚀剂的性能研究

以喹啉为母体,配以有机胺和芳香族化合物,与卤代烃反应合成了一种复合缓蚀剂。采用静态失重法和电化学法评价了缓蚀剂的缓蚀性能,分析了缓蚀机理,并与目前国内常用的酸化缓蚀剂缓蚀效果进行了对比。结果表明,复合缓蚀剂为阳极抑制为主的混合型缓蚀剂,能够有效抑制盐酸对N80碳钢的腐蚀,比目前使用的缓蚀剂性能更优。     

聚合物阻垢机理的分子动力学模拟研究

为了研究聚羧酸类阻垢剂分子的阻垢性能,采用分子动力学方法模拟了方解石（110）晶面加入聚丙基-丙烯酸甲酯（PPA）分子后晶面与CO3^2-和Ca^2＋的相互作用。计算结果表明,加入PPA后方解石晶面对游离态CO3^2-和Ca^2＋离子结合能明显小于加入PPA前,说明PPA分子阻止了CO3^2-和Ca^2＋在方解石晶面的吸附。同时,对两种体系下CO3^2-离子的动力学行为的分析结果也证明了PPA的阻垢能力。相互作用后PPA分子发生了一定的形变,并且其中部链基变化比两端大,说明中部链基的阻垢能力比较强。     

膦甲基酰胺缓蚀剂在碳钢表面的缓蚀机理研究

采用极化曲线法、失重法及俄歇电子能谱分析等研究了一种新型油田污水缓蚀剂膦甲基酰胺在碳钢表面的电化学及吸附缓蚀作用机理。电化学实验表明此类缓蚀剂是一种混合型缓蚀剂,吸附热力学实验表明膦甲基酰胺是一种吸附膜型缓蚀剂,它在碳钢表面的吸附符合EL-Awady吸附等温式,在碳钢表面的吸附能力强于石油酸酰胺及石油酸咪唑啉胺。     

咪唑啉缓蚀剂合成过程中成环程度与其性能的关系

以油酸、二乙烯三胺为原料在160 ℃经不同反应时间合成了系列咪唑啉,应用红外光谱、紫外分光光度法对合成产物进行了鉴定和分析,测定了不同反应时间的产水率和产物的酸值,并通过极化曲线考察了产物的缓蚀性能.结果表明:咪唑啉合成过程中,烷基酰胺的生成和烷基酰胺的环化是同时进行的;反应时间越长,烷基酰胺环化程度越高,产物的缓蚀性能越好;通过比较添加缓蚀剂前后A3钢的极化曲线可以看出,添加缓蚀剂后自腐蚀电位正移,说明咪唑啉主要抑制阳极过程而起到缓蚀作用,属于阳极型缓蚀剂.     

20号钢在减黏油水中的腐蚀模拟实验及缓蚀剂性能评价

某炼油厂由于常年加工高酸原油,导致设备腐蚀严重.通过取样分析,发现较明显的腐蚀部位为塔顶冷凝系统和流出管线,材质为20号钢.根据现场腐蚀环境,采用挂片失重法,评价了PF99、WS01、LH01缓蚀剂在减黏油水混合物中的缓蚀性能.实验表明,在这种油水混合物体系下,PF99能够达到理想的缓蚀效果,试片表面腐蚀产物很薄,易去除,金属表面较光洁,最佳添加量为质量分数0.01%,缓蚀效率达93.79%,能有效抑制20号钢在减黏油水混合物中的腐蚀.     

Gemini表面活性剂与卤离子对钢在磷酸介质中缓蚀协同效应

通过失重法与极化曲线法考察了季铵盐型Gemini表面活性剂1,3-双(十二烷基二甲基溴化铵)丙烷(简写为12-3-12)及其与卤离子复合体系对冷轧钢在1 mol.L-1磷酸溶液中的缓蚀协同效应.实验结果表明,在一定浓度氯离子或溴离子的存在下,浓度很低的Gemini表面活性剂12-3-12(1×10-4mol.L-1)就可以对冷轧钢在磷酸介质中起到很好的缓蚀效果;通过在Gemini表面活性剂12-3-12溶液中加入一定浓度的Cl-或Br-构筑复合的缓蚀体系,利用表面活性剂与卤离子之间显著的缓蚀协同效应,大大降低了Gemini表面活性剂在缓蚀体系中的用量,极大地降低了Gemini表面活性剂作为酸介质中钢的缓蚀剂的综合使用成本;对酸介质中Gemini表面活性剂复合缓蚀体系在金属表面的吸附机理进行了探讨,并通过Langmuir吸附理论和相关公式得到了相关热力学参数.     

纳米粒子介电泳的分子动力学模拟

为研究微流体环境下纳米粒子的介电泳现象并分析其介电泳特性,采用非平衡态分子动力学方法对纳米胶体粒子及其周围溶剂粒子进行建模.介电泳模拟之前,通过对系统能量和温度的趋衡过程进行模拟,使纳米胶体所处的微流体系统达到稳定状态,并得出系统能量以及温度变化过程的趋衡图.对纳米胶体模型施加非均匀电场,使胶体电偶极化.变化非均匀电场强度,研究胶体模型失效的一般规律.发现随着非均匀电场强度的增加,小离子有不断脱离大离子表面的趋势,胶体模型失效的临界电场强度参数为Eo=15s/(eó).此外,对不同极性的纳米胶体的介电泳现象进行模拟,发现在正介电泳情况下,胶体的电偶极距不断增大,且电偶极距大的胶体有较大的介电泳速度和位移.     

电迁移型阻锈剂

迁移型阻锈剂及其实施技术是修补盐污染钢筋混凝土结构的一种新材料和新技术.它在不影响结构正常运行的条件下,从盐污染的混凝土表面透过混凝土保护层迁移到钢筋表面,使其再钝化,从而有可能经济、简便并有利于环保地实现钢筋界面的电化学修补.实验表明:所研制的醇胺类迁移型阻锈剂(BE)对于14mm厚混凝土内的活化钢筋具有显著的阻锈效果;对于盐污染轻的44 mm厚混凝土内的活化钢筋也具有阻锈作用(约优于国外一种专利产品),但均难以足够浓度自然迁移到保护层厚40mm的钢筋上.以盐污染混凝土结构电化学脱盐所采用的电流密度,进行了BE的电迁移试验,表明BE能迅速电迁移厚达10cm的混凝土内,富集到钢筋上,并可显著阻锈.初步优化了电迁移制度(电化学脱盐期有可能从30 d,缩短为5～7 d).在连云港近海的大浦东抽水站盐污染腐蚀破坏的三跨横梁现场,试用BE电迁移技术,历时3年,仍具有良好的阻锈效果.     

咪唑啉与其中间产物酰胺缓蚀性能的比较

使用油酸和二乙烯三胺在不同温度下合成了油酸基酰胺（A1）、油酸基咪唑啉（AM）以及既含有酰胺又含有咪唑啉（A2）的3种缓蚀剂。采用电化学阻抗谱（EIS）和极化曲线对3种合成产物在CO₂饱和的质量分数3.5%的NaCl溶液中进行缓蚀性能评价。EIS和极化曲线结果表明：A1、A2和AM均能对Q235钢在该介质中的腐蚀起到显著的抑制作用;3种合成产物的缓蚀效率由高到低为AM > A2 > A1,说明咪唑啉的缓蚀效果比酰胺的好。通过量子化学的方法研究了咪唑啉分子和酰胺分子的缓蚀机理,理论计算结果表明：与酰胺分子相比,咪唑啉分子的成键能力更强,从而更容易吸引电子,与Fe基体更容易发生相互作用。通过Hirshfeld计算了咪唑啉和酰胺分子中原子的Fukui指数并分析了其反应活性位点,Fukui指数的分析结果与分子前线轨道HOMO和LUMO的分析结果一致。