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相似文献
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1.
采用高温高压环路喷射装置并结合腐蚀微电极技术, 开展了湍流区中X70 管线钢CO2腐蚀实验. 利用扫描电镜对不同实验时间的试样表面腐蚀产物微观形貌进行了观察和分析, 并进行了湍流区原位电化学测试和分析. 结果表明, 湍流区中X70 钢的CO2腐蚀电化学特征与其表面所覆盖腐蚀产物膜层变化密切相关. 实验12 h内, 湍流区中X70钢表面从最初的基体与腐蚀产物共存, 转变为由疏松且不完整的膜层覆盖的特征. 实验12 h 后, 试样表面出现内外两层腐蚀产物膜, 内层膜堆垛致密, 外层膜疏松多孔, 同时湍流区中高切应力导致外层腐蚀产物脱落, 材料表面逐渐被完整致密的内层膜覆盖, 这是腐蚀速率持续下降的主要原因. 电化学结果表明, 实验12 h 内, 湍流区中X70 钢的腐蚀电位Ecorr和线性极化电阻Rp不断下降; 电化学阻抗谱由高频容抗弧、中频容抗弧和低频感抗弧组成, 膜层电阻Rf缓慢增加, 电荷传递电阻Rt不断下降, 双电层电容Cdl和膜层电容Cf迅速下降; 12 h后, 腐蚀产物膜层对基体材料保护性随喷射时间延长逐渐增强, Ecorr和Rp逐渐增大, 电化学阻抗谱中低频感抗弧逐渐收缩并在48 h 时消失, 最后转变为双容抗特征, Rf、Rt和Cdl随时间迅速增大, Cf趋于稳定.  相似文献   

2.
含O2高温高压CO2环境中3Cr钢腐蚀产物膜特征   总被引:1,自引:0,他引:1  
采用高温高压反应釜分别开展3Cr钢在CO2和O2共存、单独CO2和单独O2三种气体条件下的腐蚀实验,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能量色散X射线能谱(EDS)和电化学方法研究了3Cr钢在高温高压含有O2的CO2环境中的腐蚀产物膜特征.结果表明,在含有O2的CO2的条件下,3Cr钢表面腐蚀产物膜疏松多孔,主要成分为FeCO3、Fe3O4和Fe2O3,腐蚀产物中未见明显Cr元素富集,3Cr钢表现出点蚀的腐蚀形态.3Cr钢在高温高压含O2的CO2腐蚀条件下内外膜层电阻(Rf1、Rf2)和电荷传递电阻Rt均比仅含有CO2腐蚀环境的低,双电层电容(Cdl)和内外膜层电容(Cf1、Cf2)均比仅含有CO2腐蚀环境的高.含有O2的CO2条件下,其保护性显著低于单一CO2条件下形成的腐蚀产物膜.提出了在含O2的CO2气体条件下,3Cr钢表面存在由多种物质组成的腐蚀产物,这导致腐蚀产物疏松多孔,不会形成单一CO2条件下存在的显著提高腐蚀产物膜保护性的Cr(OH)3层,从而促进了3Cr钢的析氢腐蚀和酸性介质中的吸氧腐蚀的机理.  相似文献   

3.
有关分散染料与超临界CO2二元体系的相平衡数据(溶解度)实验测定及模型关联,对超临界流体染色工艺基础研究及工业化至关重要。本文建立了高压溶解度测试实验装置,在温度353~393K、压力15~30MPa条件下,对分散红60在超临界CO2中的溶解度进行了测定。并利用zcan经验公式对实验结果进行关联,关联结果和实验结果吻合较好,最大误差为9.3%。结果表明:体系的压力、温度和混合物密度是影响分散染料在超临界CO2中溶解度的重要因素;可利用zcan经验公式对染料等固体物质在超临界CO2中的溶解度进行关联计算。  相似文献   

4.
CO2电化学还原反应可以将CO2转化为燃料并同时实现再生能源的有效存储. 目前纳米结构的多相催化剂已经广泛应用于此反应,其中碳负载钯纳米粒子(Pd/C)表现出优异的CO2电化学还原性能. 本工作研究了钯载量对于Pd/C催化剂结构以及其催化CO2还原生成CO反应活性和选择性的影响. 不同载量的Pd/C催化剂通过液相还原方法制备,钯纳米粒子均匀地分散在碳载体上,载量并没有明显改变对纳米粒子的粒径. 在优选的电解质(0.1 mol·L-1 KHCO3)中,CO法拉第效率与载量呈现火山型曲线关系,-0.89 V时载量为20wt%的Pd/C催化剂达到最高的CO法拉第效率(91.2%). 生成CO的几何电流密度随着钯载量的增加而增加,但CO转换频率具有相反的趋势,载量为2.5wt%的Pd/C催化剂具有最高的转换频率. 这种载量对CO2电化学还原反应活性和选择性的影响主要由活性位的数量、反应动力学、中间物种的稳定性以及反应物、中间物种和产物的传质过程等共同决定.  相似文献   

5.
6.
CO_2环境中P110钢阳极溶解过程EIS特征   总被引:2,自引:0,他引:2  
研究了P110油管钢在CO2 饱和的模拟油田采出液中 ,阳极极化下的EIS谱随温度的变化规律 .结果表明 :在低于 90℃的范围内 ,存在一个谱图转变临界温度 ,临界温度之下为三个时间常数型谱图 ,临界温度之上为两个时间常数型谱图 .从阳极反应机理和CO2 腐蚀特征出发对试验结果进行了解释 .  相似文献   

7.
Over the past decades, advances in science and technology have greatly benefitted the society. However, the exploitation of fossil fuels and excessive emissions of polluting gases have disturbed the balance of the normal carbon cycle, causing serious environmental issues and energy crises. Global warming caused by heavy CO2 emissions is driving new attempts to mitigate the increase in the concentration of atmospheric CO2. Significant efforts have been devoted for CO2 conversion. To date, the electroreduction of CO2, which is highly efficient and offers a promising strategy for both storing energy and managing the global carbon balance, has attracted great attention. In addition, the electrosynthesis of value-added C2+ products from CO2 addresses the need for the long-term storage of renewable energy. Therefore, developing catalysts that function under ambient conditions to produce C2 selectively over C1 products will increase the utility of renewable feedstocks in industrial chemistry applications. Recently, great progress has been made in the development of materials for electrocatalytic CO2 reduction (ECR) toward C2+ products; however, some issues (e.g., low selectivity, low current efficiency, and poor durability) remain to be addressed. In addition, the elementary reaction mechanism of each C2+ product remains unclear, contributing to the blindness of catalyst design. In this regard, the development of proposed mechanisms of ECR toward C2+ products is summarized herein. The key to generating C2+ products is improving the chances of C―C coupling. Test conditions significantly influence the reaction path of the catalyst. Thus, three different paths that that are most likely to occur during ECR to C2+ products are proposed, including the CO, CO-COH, and CO-CO paths. In addition, typical material regulatory strategies and technical designs for ECR toward C2+ products (e.g. crystal facet modulation, defect engineering, size effect, confinement effects, electrolyzer design, and electrolyte pH) are introduced, focusing on their effects on the selectivity, current efficiency, and durability. The four strategies for catalyst design (crystal facet modulation, defect engineering, size effect, and confinement effect) primarily affect the selectivity of the ECR via adjustment of the adsorption of reaction intermediates. The last two strategies for technique design (electrolyzer design and electrolyte pH) contributing greatly toward improving the current efficiency than selectivity. Finally, the challenges and perspectives for ECR toward C2+ products and their future prospects are discussed herein. Therefore, breakthroughs in the promising field of ECR toward the generation of C2+ products are possible when these catalyst design strategies and mechanisms are applied and novel designs are developed.  相似文献   

8.
HCO_3~-浓度对油气田中CO_2腐蚀的影响   总被引:2,自引:0,他引:2  
张国安  路民旭  吴荫顺 《电化学》2005,11(4):387-392
应用动电位扫描和失重法研究HCO3-对油气田CO2腐蚀的影响.实验表明,当HCO3-浓度低于0.042 mol/L时,随着HCO3-浓度的增加,溶液pH升高,H+的还原速率(阴极电流密度)下降;HCO3-浓度增至0.126 mol/L时,溶液中的H2CO3、HCO3-的直接还原占主导地位,故阴极过程随HCO3-浓度的上升而加速,对阳极过程,在HCO3-浓度低于0.042 mol/L下,主要为活化过程,而且其阳极溶解电流(密度)随HCO3-浓度的增加而下降;HCO3-浓度增至0.126 mol/L时,阳极过程出现明显的活化-钝化行为.高温高压腐蚀试验显示,材料的腐蚀速率随介质HCO3-浓度的增加而下降.SEM、EDS、XRD分析表明,在较低的HCO3-浓度下,腐蚀产物膜的主要成分为FeCO3晶体,HCO3-浓度较高时,则腐蚀产物主要为Ca、Mg的化合物,并形成Ca(Fe,Mg)(CO3)2复盐.在高pH值下,Ca2+、Mg2+比Fe2+更容易沉积.  相似文献   

9.
王彬  杜敏  张静 《物理化学学报》2011,27(1):120-126
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.  相似文献   

10.
以煤矸石为研究对象,对比研究了Na2CO3与K2CO3对煤矸石催化气化反应性及催化气化灰中Al的溶出行为的影响。同时,采用X射线衍射分析(XRD)和热重分析(TGA)研究了不同催化剂及温度作用下矸石中矿物质的热转变过程。结果表明,与K2CO3相比,煤矸石中的高岭石更容易与Na2CO3反应生成钠霞石,而酸浸可实现钠霞石中铝和硅元素的有效分离。此外,Na2CO3作为催化剂时,所得气化灰经盐酸浸取后铝的浸出率可达到94. 2%。而K2CO3作催化剂时,其铝的浸出率只有83. 7%。因此,对矸石催化气化耦合气化灰的铝提取来说,Na2CO3催化剂具有更好的选择性。  相似文献   

11.
袁玮  黄峰  刘静  董洋洋 《应用化学》2012,29(9):1065-1069
采用Davanathan-Stachursky双电池渗氢装置研究了X120试验管线钢中电化学氢渗透动力学行为,运用电化学充氢方法对X120管线钢进行预制微裂纹,采用SEM观察钢中夹杂物及其与氢致裂纹(HIC)形成的关系。 实验结果表明,随着充氢电流密度的增大,饱和阳极电流I∞、氢扩散通量J∞、氢有效扩散系数Deff均逐渐增大;HIC萌生与钢中夹杂物化学成分有关,X120管线钢中主要含有Al、Mn的硫化物、氧化物夹杂,氮化钛、铌的复合夹杂以及Ca-Al-O-S的混合物夹杂,HIC更易于在含Al、Mn的夹杂物处萌生及形成,且裂纹形核后一般沿轧制方向生长。  相似文献   

12.
Corrosion inhibition of three imidazoline derivates with different numbers of benzene rings, namely 2-phenyl-1-ethylamino imidazoline(CI-1), 2-phenyl-1-ethylamino-1-methylbenzyl quaternary imidazoline(CI-12) and 2-phenyl-1-benzoyl ethylamino imidazoline(CI-13), on mild steel in CO2-saturated brine solution was evaluated by mass-loss method and potentiodynamic polarization method. The results show that the three imidazoline derivates can inhibit CO2 corrosion effectively with CI-12 ranking the highest. They mainly restrain the anodic dissolution and act as anodic-type inhibitors. The adsorptions of these derivates on the mild steel surface follow the Langmuir adsorption isothermal equation and belong to chemical adsorption.  相似文献   

13.
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.  相似文献   

14.
应用电化学方法和表面分析技术(AFM和SEM)研究硫酸盐还原菌(SRBB)(生物环境)及其腐蚀产物(非生物环境)对A3钢腐蚀行为的影响以及A3钢在两种不同环境下的腐蚀特征.结果表明:于不同时期生成的微生物膜和腐蚀产物膜,对材料的腐蚀起着不同的作用.生成的生物膜越厚越容易剥落,而不均匀的微生物膜将引起材料的局部腐蚀.在非生物环境中生成的腐蚀产物膜比在生物环境中生成的膜更加紧密地黏附于金属的表面.  相似文献   

15.
三种有机缓蚀剂对钢筋阻锈作用的电化学研究   总被引:8,自引:0,他引:8  
赵冰  杜荣归  林昌健 《电化学》2005,11(4):382-386
应用极化曲线、电化学噪音(EN)和电化学阻抗谱(EIS)等电化学方法,检测和评价N-月桂酰肌氨酸钠、D-葡萄糖酸钠和β-甘油磷酸钠等3种缓蚀剂对钢筋在含NaC l的模拟混凝土孔溶液中电化学腐蚀行为的影响及其阻锈作用.结果表明,D-葡萄糖酸钠对钢筋具有较好的缓蚀效果,其缓蚀作用主要是通过在钢筋表面的竞争吸附和沉积而提高钢筋耐腐蚀性.  相似文献   

16.
渗铝钢在海水中的电化学行为研究   总被引:2,自引:0,他引:2  
梁成浩  魏君  路思  郑润芬 《电化学》2004,10(4):435-439
应用化学浸泡实验,电化学测试技术研究渗铝钢在海水中的电化学行为.试验表明,在海水中渗铝钢的腐蚀电位比20#钢的负,其阳极活性大于后者,在低电位下发生阳极溶解.20#钢和渗铝钢的腐蚀速率分别为5.80mg/dm2·d和3.36mg/dm2·d.渗铝钢在海水中具有优良的耐蚀性能是由于环境遮断和电偶保护的综合效果.其腐蚀产物含有氯离子,说明氯离子参与海水中的腐蚀过程,是导致腐蚀的主要原因.渗铝钢除了表层形成的Al、Fe化合物和致密、连续、具有高效防护作用Al的氧化物保护膜外,Al Fe合金层起到牺牲阳极的电化学保护作用.  相似文献   

17.
Electrochemical reduction of carbon dioxide (CO2) to valuable organic compounds is promising as to recycling of carbon source of CO2 and technical compatibility with systems using renewable energy resources. In recent years, considerable efforts have been devoted to the research field of CO2 conversion using electrocatalysis. This personal account particularly focuses on the recent progress that has been achieved by the Ertl Center and a number of groups in South Korea that becomes one of the larger CO2 emitters. The research trends of catalyst development divided into different categories according to the primary products are presented first. Afterwards, several studies on theoretical calculations and electrolytic reactors are reviewed taking into account the fundamental understanding and feasibility of the CO2 electroreduction. Finally, a perspective on the challenges and needs in achieving the advanced level of research and development is presented.  相似文献   

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