收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

铜、碳钢表面自组装含羧基席夫碱缓蚀膜的实验与理论评价

陈世亮  
【摘要】:羧基芳香醛类席夫碱因其含有羧基和甲亚氨基结构,具有孤对电子的O和N原子极易向金属的空轨道提供电子而形成稳定化学键,因此在金属表面形成自组装膜,能有效抑制金属的腐蚀。 本文利用2-吡啶甲酰肼、2-噻吩甲酰肼、水杨甲酰肼、对氨基苯甲酸、间氨基苯甲酸、对氨基苯磺酸、对羧基苯甲醛、邻氧乙酸苯甲醛设计合成了一系列新的席夫碱缓蚀剂,用X-射线单晶衍射、紫外-可见光谱、红外光谱、元素分析、热重分析、循环伏安和荧光光谱对所合成的席夫碱的结构和性质进行了表征。 在铜表面自组装对羧基苯甲醛类酰腙席夫碱(D)缓蚀膜、碳钢表面自组装邻氧乙酸苯甲醛类席夫碱(L)缓蚀膜,运用失重法、极化曲线、交流阻抗、循环伏安、时间-电位曲线、扫描电镜和X射线光电子能谱研究了缓蚀膜的形成条件及其对铜、碳钢在CO2饱和油田水中的缓蚀性能。失重法和电化学研究表明,HD1、HD2、NaD3在铜表面自组装3h时,缓蚀膜缓蚀效果最好,分别达到92.9%、93.9%和92.6%,且缓蚀能力大小为:HD2>HD1>NaD3;K_2L1、K_2L2、K_2L3在碳钢表面分别自组装3h、1h、3h时,缓蚀率分别达到95.0%、95.4%、91.6%,其缓蚀能力大小为:K_2L2>K_2L1>K_2L3。极化曲线研究表明这些席夫碱都是以抑制阴极为主的混合型缓蚀剂,而交流阻抗则表明电化学腐蚀反应受电荷转移电阻控制。扫描电镜显示在铜和碳钢表面组装缓蚀膜后腐蚀程度明显减弱。X射线光电子能谱分析显示缓蚀剂分子主要通过羧基与铜、碳钢原子形成化学键。 利用密度泛涵理论,研究了缓蚀剂分子优化构型、前线分子轨道、分子静电势、原子静电荷对席夫碱缓蚀性能的影响以及前线分子轨道与缓蚀率的相关性。结果显示,缓蚀剂D主要是以接受金属原子电子的方式在金属表面形成化学键;缓蚀剂L在金属表面以供电子的方式与金属原子结合。 通过电化学方法和表面形貌分析探究缓蚀膜在实际工作环境中的缓蚀性能,结果显示,HD2缓蚀膜受油田水矿化度、流速、酸度和H2S浓度影响较大,温度对其影响较小。K_2L2缓蚀膜受矿化度影响不大,而温度、流速、酸度和H2S浓度对其影响较大。 研究缓蚀剂L和D在传统加注条件下对金属的缓蚀性能。运用电化学方法、失重法和表面形貌分析法研究了D对铜(L对碳钢)在油田水中的缓蚀行为、吸附模型、吸附热力学及成膜性能。结果表明,D对铜的缓蚀率随D浓度的增大而增加,缓蚀能力大小为:HD2>HD1>NaD3。L对碳钢的缓蚀率随L浓度增大而增大,缓蚀能力大小为K_2L2>K_2L1>K_2L3。吸附模型研究表明,缓蚀剂L和D吸附行为符合Langmuir吸附等温式,是以化学吸附为主的单分子层吸附。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 李言涛;吴茂涛;刘建国;邵丽艳;侯保荣;;海水介质中壳聚糖对碳钢的缓蚀性能[J];材料保护;2008年12期
2 全贞兰;张冬梅;侯万国;;天冬氨酸插层ZnAl双金属氢氧化物的制备及其对铜的缓蚀性能研究[J];腐蚀科学与防护技术;2011年02期
3 屈钧娥;郭兴蓬;张金枝;柴仕淦;;缓蚀膜电化学行为与微观粘附力特征[J];物理化学学报;2008年08期
4 林玉珍,刘增才,雍兴跃,李焕文;铝-硅联合缓蚀剂的创制及应用研究[J];精细与专用化学品;2001年07期
5 冯绍彬;商士波;冯丽婷;刘清;张经纬;李宗慧;;采用深度刻蚀与XPS能谱研究缓蚀膜/镀铜层/铁基体界面成分[J];光谱学与光谱分析;2006年01期
6 ;铝-硅联合缓蚀剂的创制及应用研究[J];化工技术经济;2003年11期
7 郭良生,黄霓裳,余兴增,邱富荣,石小燕;MoP—U在22.4%食盐溶液中对碳钢的协同缓蚀作用与机理研究[J];工业水处理;2000年03期
8 严川伟,林海潮,曹楚南;MBO缓蚀膜中Cu的价态及成膜机制[J];腐蚀科学与防护技术;2001年01期
9 朱法祥;曾坚;;冷却水中硅酸盐的研究(二)——硅酸盐结垢及缓蚀作用的探讨[J];南京工业大学学报(自然科学版);1982年01期
10 隋福楼;;用多元回归分析方法测定碳钢单相渗硼层厚度的数学公式[J];材料热处理学报;1991年03期
11 杨蕴林;陈国英;;渗碳温度对碳钢渗层深度影响的数学模型[J];兵器材料科学与工程;1993年03期
12 夏顶忠;复吹转炉冶炼中高碳钢[J];鞍钢技术;1996年04期
13 尹玲;碳钢水冷却器的腐蚀与防护[J];石油化工腐蚀与防护;1997年04期
14 赵力,战广深,赵有刚;碳钢在鸭绿江入海口海水中的腐蚀行为[J];全面腐蚀控制;2000年05期
15 张世超,吴志龙,陈锦萍;PS-12缓蚀杀菌剂的缓蚀性能及机理研究[J];工业水处理;2001年04期
16 林吉曙;碳钢硬度值的研究[J];成都纺织高等专科学校学报;2002年02期
17 孙成,韩恩厚,李洪锡,高立群;原位测试研究土壤环境因素对碳钢的腐蚀影响[J];中国腐蚀与防护学报;2002年04期
18 李燕,奚旦立,陆柱;钨酸盐与BTA对碳钢协同缓蚀作用的研究[J];净水技术;2003年05期
19 刘景军,林玉珍,田兴玲,雍兴跃,李效玉;碳钢在固/液两相流条件下流动腐蚀的数值模拟[J];化工学报;2004年02期
20 燕林;国外主要规格对碳钢配管减薄的容许基准[J];石油化工腐蚀与防护;2004年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘学庆;王佳;;碳钢合金元素与腐蚀速度相关性的灰关联分析[A];2004年腐蚀电化学及测试方法学术交流会论文集[C];2004年
2 惠卫军;田鹏;董瀚;苏世怀;于同仁;翁宇庆;;中碳钢形变及冷却过程中的组织演变[A];2004年材料科学与工程新进展[C];2004年
3 王世宇;傅杰;李晶;王新江;李子林;段贵生;;安钢电炉流程生产高碳钢过程氮含量的控制研究[A];冶金研究中心2005年“冶金工程科学论坛”论文集[C];2005年
4 曹华珍;张九渊;毛信表;郑国渠;倪似愚;董绍平;袁军国;;碳钢在原油罐罐底水介质中的极化行为[A];第二届石油石化工业用材研讨会论文集[C];2001年
5 惠卫军;田鹏;董瀚;苏世怀;于同仁;翁宇庆;;中碳钢形变及冷却过程中的组织演变[A];2004年中国材料研讨会论文摘要集[C];2004年
6 李维娟;;生产超细晶粒低碳钢的实验研究[A];中国金属学会2003中国钢铁年会论文集(4)[C];2003年
7 喻承欢;吴永生;邱同榜;李具中;;无碳材质在连铸极低碳钢和纯净钢上的应用[A];中国金属学会2003中国钢铁年会论文集(3)[C];2003年
8 倪亚平;;使用冷却水槽实现钢卷快速冷却技术[A];中国计量协会冶金分会2008年会论文集[C];2008年
9 倪亚平;;使用冷却水槽实现钢卷快速冷却技术[A];2008全国第十三届自动化应用技术学术交流会论文集[C];2008年
10 张笑冰;;碳钢缓蚀剂的缓蚀效果及应用[A];2008中国水处理技术研讨会暨第28届年会论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陶志华;酸性介质中苯基—三唑类化合物对碳钢的缓蚀行为研究[D];重庆大学;2011年
2 胡家元;碳钢在海水淡化一级反渗透产水中腐蚀机理及防腐方法研究[D];武汉大学;2013年
3 胡松青;高含H_2S、CO_2油气田缓蚀剂的设计与合成[D];中国石油大学;2010年
4 彭欣;海水环境中带锈碳钢腐蚀电化学行为及相关参数的研究[D];中国海洋大学;2013年
5 李本高;炼化装置循环冷却水质特性与水处理效果的关系研究[D];石油化工科学研究院;2007年
6 陈文;碳钢缓蚀剂和铜基自组装膜的研究[D];西南大学;2012年
7 赵景茂;碳钢在NaHCO_3-NaCl体系中的局部腐蚀行为与机理研究[D];北京化工大学;2001年
8 范洪强;黄铜表面缓蚀功能膜的制备与电化学性能研究[D];大连理工大学;2012年
9 黄乃宝;溴冷机中碳钢、铜及其合金的腐蚀机理研究[D];大连理工大学;2003年
10 唐聿明;碳钢在含氯离子溶液中的孔蚀早期电化学行为特征[D];北京化工大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈世亮;铜、碳钢表面自组装含羧基席夫碱缓蚀膜的实验与理论评价[D];桂林理工大学;2012年
2 聂金艳;酸性介质中缓蚀剂对碳钢耐腐蚀性能作用的电化学研究[D];昆明理工大学;2010年
3 张展;超分子缓蚀剂的制备及其对凝结水系统的保护[D];北京化工大学;2013年
4 李杰兰;土酸介质中碳钢高温缓蚀剂的研制[D];辽宁师范大学;2004年
5 李媛;碳钢表面纳米SiO_2薄膜的制备及性能研究[D];北京化工大学;2004年
6 晋军辉;内覆不锈钢/碳钢双金属管内压扩散复合的研究[D];大连交通大学;2004年
7 王国瑞;取代吡啶甲酰腙席夫碱的合成、表征及其缓蚀行为研究[D];桂林理工大学;2010年
8 颜东洲;纳米SiO_2薄膜的制备及性能研究[D];北京化工大学;2003年
9 常明珠;碳钢表面分子自组装膜的制备及性能研究[D];北京化工大学;2005年
10 金阳群;钢铁表面有机缓蚀膜的制备和性能研究[D];西安电子科技大学;2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 明星;碳钢密度的预测[N];世界金属导报;2005年
2 冰馨;碳钢紧固件反倾销立案[N];中国企业报;2008年
3 记者 沈衍琪;我国反倾销欧盟进口碳钢紧固件[N];北京日报;2008年
4 本报记者 柳祖林;两大因素支撑 近期优钢价格持稳[N];中国冶金报;2010年
5 金伯英;碳钢及合金钢表面涂覆铝刚玉化层的制造方法[N];中国有色金属报;2002年
6 ;为何是欧盟碳钢紧固件[N];国际商报;2010年
7 周俊 宋爱华;山东泰安滚动轴承碳钢球联盟标准成功立项[N];中国质量报;2010年
8 杨朝霞;配件“锁紧”门窗质量“喉舌”[N];中华建筑报;2003年
9 本报记者 卢铮;中国启动对欧碳钢紧固件反倾销调查[N];中国证券报;2008年
10 张清;新钢钒热轧板厂液压油路改造出实效[N];中国冶金报;2008年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978