3-丁基-5,5-二甲基海因咪唑季铵盐对HCl溶液中Q235钢的缓蚀性能

利用失重法、 电化学阻抗谱法、 环境扫描电镜观测和接触角测试等研究了3-丁基-5,5-二甲基海因咪唑季铵盐(BDMHI)对HCl溶液中Q235钢的缓蚀性能和其在Q235钢表面的吸附行为. 结果显示, 缓蚀效率随BDMHI浓度的增加而增加, 随温度的升高而降低, 最高缓蚀效率为91.62%; 在25~35 ℃温度范围内, BDMHI质量浓度为1.0 g/L时, 缓蚀效率达80%以上. 测定了BDMHI在Q235钢表面吸附的吸附吉布斯自由能(\begin{array}{c}\Delta G_{\mathit{ads}}^0\end{array})和吸附热(\begin{array}{c}\Delta H_{\mathit{ads}}^0\end{array}). 结果表明, BDMHI在Q235钢表面的吸附为放热反应, 符合Langmuir等温式, 是包含物理吸附和化学吸附的混合吸附. 运用量子化学方法探究了BDMHI的缓蚀机理.     

Gemini型咪唑啉双季铵盐金属缓蚀剂的合成及其性能

合成了系列新型咪唑啉双季铵盐阳离子缓蚀剂(S-HSJ),研究并讨论了其在5%HCl介质中对铜、铁、铝等金属的缓蚀性能及缓蚀剂结构中亲油基部分碳链长度、缓蚀时间、缓蚀剂浓度等对缓蚀效果的影响. 研究表明,S-HSJ系列咪唑啉双季铵盐对红铜、黄铜、铝及马口铁四种金属均表现出较传统单季铵盐与苯并三氮唑缓蚀剂好的缓蚀性能,S-HSJ-16双季铵盐添加量0.1%时缓蚀效率可达94%~99%,S-HSJ与阴离子表面活性剂复配对铜腐蚀表现出明显协同效应.     

金属缓蚀剂Gemini型咪唑啉双季铵盐的合成及其性能的研究

合成了系列新型咪唑啉双季铵盐阳离子缓蚀剂（S-HSJ）,研究并讨论了其在5%盐酸介质中对铜、铝等金属的缓蚀性能及缓蚀剂结构中亲油基部分碳链长度、缓蚀时间、缓蚀剂浓度等对缓蚀效果的影响。研究表明：S-HSJ系列咪唑啉双季铵盐对红铜、黄铜、铝及马口铁四种金属均表现出较传统单季铵盐与苯并三氮唑缓蚀剂好的缓蚀性能,S-HSJ-16双季铵盐添加量0.1%时缓蚀效率可达94~99%,S-HSJ与阴离子表面活性剂复配对铜腐蚀表现出明显协同效应。     

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.     

季铵盐中N-手性在不对称烷基化反应中的作用研究

为了探明手性季铵盐中N-手性在不对称烷基化反应中的作用,从天然氨基酸出发合成了4个仅含C-手性的季铵盐.将它们与4个同时含有C-和N-手性的季铵盐用于催化二苯亚胺甘氨酸叔丁酯的不对称烷基化反应,通过对烷基化产物的ee值进行比较,结果表明简单的链状季铵盐中的N-手性不能对烷基化产物的ee值产生明显影响.     

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.     

辛可宁季铵盐的合成及催化不对称烷基化研究

探索了辛可宁季铵盐的通用合成方法, 确定辛可宁与取代苄溴在四氢呋喃中回流为最优反应途径, 合成了11个羟基保留的辛可宁季铵盐, 收率57%~88%, 并合成了4种羟基保护季铵盐, 羟基成醚过程在生成季铵盐前后均可进行, 总收率62%~71%; 羟基酯化只能在生成季铵盐之后进行, 总收率78%. 本文共合成了15个季铵盐(Cn-1~Cn-15), 其中5个为新化合物, 另有4个的合成方法未见文献报道. 选用该类季铵盐催化剂催化二苯亚甲基甘氨酸叔丁酯的不对称苄基化反应, 结果发现, 催化剂苄基具有4-Br取代或羟基成醚均有助于提高反应产物的对映选择性. Cn-9可得到最优的反应结果, 产率93%, e.e.值91%.     

季铵盐在油田化学品中的研究进展

介绍了季铵盐分子的特性(安全低毒、性能稳定、水溶性强)以及合成工艺,综述了季铵盐分子近年来在缓蚀剂、杀菌剂、页岩抑制剂以及有机改性剂方面的研究进展,以及作用机理.对于同一类处理剂的优缺点,季铵盐分子易生物降解、作用效果强使其使其广泛地应用于油田化学品中并符合钻井、完井、采油环保以及抗高温要求.结合上述四种油田化学处理剂...     

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.     

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。     

盐酸中1-苯胺甲基苯并咪唑对碳钢的缓蚀行为

采用静态失重、动电位极化、交流阻抗等技术方法研究了1-苯胺甲基苯并咪唑(PAB)对盐酸介质中N80钢的缓蚀性能,并讨论了PAB在N80钢表面的吸附行为。 结果表明,缓蚀率随着PAB浓度增大而升高,随着温度升高而下降。 极化曲线测试表明PAB是一种混合控制型缓蚀剂。 PAB在N80钢表面的吸附是一个自发、放热、熵增的过程,其行为符合Langmuir吸附等温式。 同时采用量子化学方法对PAB的缓蚀机理做了进一步分析。     

2-氨基嘧啶在盐酸介质中对钢的缓蚀性能

用失重法、动电位极化曲线和电化学阻抗谱（EIS）研究了2-氨基嘧啶(2-AP)在1.0~5.0 mol/L HCl溶液中（20~50 ℃）对冷轧钢的缓蚀作用。 结果表明,2-AP对冷轧钢在1.0 mol/L HCl中具有良好的缓蚀作用,且在钢表面的吸附符合校正的Langmuir吸附模型;缓蚀率随缓蚀剂浓度的增加而增大,但随温度的升高和HCl浓度的增加而降低。 2-AP为混合抑制型缓蚀剂;EIS谱呈半圆容抗弧,电荷转移电阻随缓蚀剂浓度的增加而增大。     

季铵化聚乙烯亚胺对低碳钢缓蚀性能与机理

采用叔胺化反应与季铵化反应2步高分子反应过程,制备季铵化的聚乙烯亚胺(QPEI),采用静态挂片失重法与电化学极化曲线测定法,研究了在H2S04溶液中QPEI对低碳钢的缓蚀性能与缓蚀机理,并使用扫描电子显微镜对缓蚀样片表面膜层进行了分析. 实验结果表明,QPEI对低碳钢具有优良的缓蚀作用,在0.5 mol/L的H2S04介质中,QPEI的质量浓度仅为5 mg/L,A3钢片的腐蚀时间为72 h时,缓蚀率高达91%;QPEI可同时抑制阴极过程与阳极过程,其缓蚀作用属混合型;在物理吸附与化学吸附的协同下,QPEI在碳钢表面会形成致密的吸附膜,它在钢板表面的吸附行为符合Langmuir单分子层吸附等温式.     

氨基酸缓蚀剂在盐酸溶液中对钢的缓蚀作用

应用极化曲线、电化学阻抗谱等测试技术,研究了以谷氨酸作缓蚀剂在10%盐酸介质中对X65钢的缓蚀作用,测试腐蚀参数包括腐蚀电位(Ecorr)、极化电阻(Rp)、缓蚀效率(η)等.研究表明:该缓蚀剂是一种抑制阴极为主的混合型缓蚀剂,在较低的浓度具有良好缓蚀效果;缓蚀效率随着浓度的增加而提高,并在0.3g.L-1时达到最大值(90%以上).     

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。     

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.