水包离子液体微乳液的制备及其缓蚀性能研究

针对碳钢易被腐蚀的问题,以离子液体1-己基-3-甲基咪唑二(三氟甲烷磺酰基)酰亚胺(ILs)、壬酸、TX-100、正丁醇、水为原料,利用滴液法制备微乳液缓蚀剂并绘制拟三元相图,同时应用静态挂片失重法考察离子液体质量分数对缓蚀率的影响。结果表明,该微乳液是水包离子液体型微乳液,当1-己基-3-甲基咪唑二(三氟甲烷磺酰基)酰亚胺和壬酸组成的内相质量分数为0.7%时,碳钢片的缓蚀率可达84.25%;其中离子液体与酸质量比为1∶1时缓蚀效果最好,缓蚀率可达86.33%,说明有机酸对微乳液体系缓蚀效果具有促进作用。

三嗪基Gemini表面活性剂在0.5 mol/L H_(2)SO_(4)中对45#碳钢的缓蚀性能研究

以三聚氯氰、正己胺/正辛胺/十二胺、乙二胺、N,N-二甲基-1,3-丙二胺、溴乙烷为原料,合成了3种不同疏水链长度的三嗪基Gemini表面活性剂C_(m)-2-C_(m)(m=6,8,12),并通过傅里叶红外变换光谱(FT-IR)、核磁共振氢谱(^(1)H NMR)、高分辨质谱(ESI-MS)对其结构进行了表征。采用表面张力法研究合成的3种不同疏水链长的三嗪基Gemini表面活性剂(C_(6)-2-C_(6),C_(8)-2-C_(8)和C_(12)-2-C_(12))的表面活性;采用静态失重法、电化学阻抗、动电位极化和量子化学方法研究其在0.5 mol/L H_(2)SO_(4)溶液中对45^(#)碳钢的缓蚀性能。结果表明,随着疏水链碳数从6增加到12,3种三嗪基Gemini表面活性剂的临界胶束浓度(C_(m)c)从0.059 mmol/L降低到0.013 mmol/L,pc_(20)值从1.23增加到1.89;电化学阻抗结果表明,同一浓度下,缓蚀率随疏水链亚甲基数目的增加而增加,在0.5 mol/L H_(2)SO_(4)溶液中,对碳钢均有较好的缓蚀性能,当C_(12)-2-C_(12)浓度为0.2 mmol/L时,其对45^(#)碳钢的缓蚀率可达95.03%;动电位极化结果表明,3种表面活性剂都是以抑制阴极为主的混合型缓蚀剂。量子化学计算结果表明3种三嗪基Gemini表面活性剂可以有效地吸附在碳钢表面。

吡啶季铵盐的合成及其在油田注水工况下的缓蚀性能研究

本文合成了吡啶季铵盐和2-甲基吡啶季铵盐两种季铵盐类缓蚀剂主剂,并分别与咪唑啉衍生物、硫脲、巯基乙醇进行了复配,研究了复配后的缓蚀剂在海上某油田注水系统中的缓蚀性能。结果表明吡啶季铵盐、2-甲基吡啶季铵盐和咪唑啉衍生物在该工况下具有一定的缓蚀效果。在本文研究中,以上缓蚀剂在单独使用时不能满足注水海管的缓蚀需求,吡啶季铵盐、2-甲基吡啶季铵盐和咪唑啉衍生物与硫脲的复配均能提高缓蚀效果,而2-甲基吡啶季铵盐、咪唑啉衍生物和硫脲或巯基乙醇进行三元复配能进一步提高缓蚀性能。扫描电子显微镜的研究验证了三元复配得到的缓蚀剂能对碳钢试片表面进行比较完整的保护。

苯甲酸钠浓度对3003铝合金的缓蚀性能研究

通过电化学阻抗谱,极化曲线以及扫描电镜(SEM)等方法研究苯甲酸钠浓度对3003铝合金缓蚀性能的影响,为含有苯甲酸钠的低电导率汽车防冻液提供数据支撑。结果显示,当苯甲酸钠浓度在0~0.8 g/L时,溶液的自腐蚀电流密度逐渐减小,由最初的1.579μA·cm^(-2)减小至0.8 g/L时的0.353μA·cm^(-2),电荷转移电阻逐渐升高,由0 g/L时的264.4Ω·cm^(-2)提升至0.8 g/L时的1129Ω·cm^(-2);当苯甲酸钠的浓度大于1.0 g/L时,溶液自腐蚀电流密度和电荷转移电阻未发生较大变化。当苯甲酸钠浓度为0.8 g/L时,缓蚀效率最高达到77.6%。对3003铝合金进行SEM扫描电镜测试,苯甲酸钠的加入能够有效抑制3003铝合金的腐蚀,当苯甲酸钠浓度为0.8 g/L时,溶液的缓蚀效率最好。

羧酸盐基无磷绿色水处理剂合成及其阻垢缓蚀性能

以脂肪醇聚氧乙烯醚、氯乙酸钠、氢氧化钠为原料,乙醇作反应溶剂相,经羧甲基化“一锅法”合成了一种基于烷基环氧羧酸盐的无磷绿色水处理剂(PAEC),并探究了PAEC中不同环氧基官能团对碳酸钙、硫酸钙、磷酸钙等污垢的抑/阻垢分散性能以及其对碳钢的缓蚀效能。结果表明:经强碱强氧化羟基的羧甲基化法成功合成了3种PAEC化合物(PAEC-3、PAEC-4和PAEC-5),其转化产率分别为83.5%、88.5%和79.7%,且物理形貌特征为淡黄或黄色的黏稠状油性液体。PAEC-3(30 mg·L^(-1))对碳酸钙垢阻垢效率最佳(96.5%),且其投加质量浓度>90 mg·L^(-1)时,缓蚀效率最佳(34.5%)且存在缓蚀阈值效应。PAEC-5(40 mg·L^(-1))对硫酸钙垢和磷酸钙垢阻垢效率最佳,其阻垢效率分别为92.5%和79.8%。

双子季铵盐缓蚀剂的合成及缓蚀性能研究

以特定胺和环氧氯丙烷反应,形成了二氯取代物,再通过与油酸二乙烯三胺咪唑啉发生反应,形成双季铵盐缓蚀剂。采用红外光谱扫描,通过特征峰的分析,验证合成产物确为目标产物;通过挂片失重实验,测试双子季铵盐缓蚀剂的缓蚀性能;通过SEM进行腐蚀挂片表面形貌观察;经过现场LPR测试,腐蚀速率低于在用药剂。结果表明:双子季铵盐缓蚀具有优秀的缓蚀性能;该双子季铵盐缓蚀剂与硫脲、巯基乙醇等具有增效作用。

不同腐蚀介质中改性咪唑啉的缓蚀性能

由油酸、多胺及改性试剂合成了4种咪唑啉衍生物。通过静态挂片失重法评价了咪唑啉缓蚀剂在不同矿化度的模拟盐水、饱和CO2的模拟盐水以及油田回注污水中对A3碳钢腐蚀的抑制作用。实验结果表明，所合成的咪唑啉缓蚀剂可以抑制溶解氧的腐蚀，对CO2的腐蚀抑制效果更好，10mg／L缓蚀剂D缓蚀率达95，36％。腐蚀介质的矿化度对缓蚀效果有一定影响，矿化度在10000—70000mg／L变化时，缓蚀率波动在10％-15％。油田回注污水实验表明咪唑啉型缓蚀剂适合应用于现场，尤其是偏酸性水质，腐蚀速率满足小于0．076mm／a的油田标准。

CO_2饱和溶液中缓蚀剂的电化学行为及缓蚀性能

利用电化学交流阻抗 (EIS)、极化曲线和高压釜实验装置 ,分别在CO2 饱和及高CO2 分压下的模拟油田产出水中 ,对IMC 871 G缓蚀剂的电化学行为及缓蚀性能进行了研究 .结果表明 :随着缓蚀剂的加入 ,阴阳极腐蚀电流密度明显减小 ,腐蚀电位逐渐正移 ,阳极过程受到较大程度的抑制 ,表明药剂为阳极吸附型缓蚀剂 ,且附合Langmuir等温吸附规律 .

咪唑啉缓蚀剂的合成与缓蚀性能研究

利用环烷酸及二乙烯三胺为原料合成咪唑啉缓蚀剂 ,合成产品可按沸程分为 5个组分 ,利用红外光谱分析对产品的结构作了定性分析 ,并通过失重实验和自制的局部腐蚀模拟探头对合成咪唑啉的缓蚀性能进行了表征。结果表明这 5个组分都具有咪唑啉环结构 ,且均具有良好的缓蚀性能 ,当使用量为 5 / 10 6时 ,对Q2 35钢在酸性介质中的缓蚀效率最高可达 93 .81% ,此外由于高沸点组分的分子结构中疏水基团较大 ,缓蚀效率也较高。

盐酸溶液中N-烷基苯并咪唑阳离子对碳钢的缓蚀性能

目前,国内外有关N-长链烷基苯并咪唑对钢缓蚀作用的研究鲜见报道,苯并咪唑无毒,环境友好,可替代苯并三氮唑,利用价值大。合成了一系列不同链长的N-烷基苯并咪唑阳离子(NBIC),并研究了其对碳钢的缓蚀性能和作用机理。通过失重法、极化曲线法、扫描电镜分析以及对吸附热的计算等考察了40℃下N-烷基苯并咪唑阳离子在1.0mol/LHCl中对碳钢的缓蚀作用。NBIC在较低浓度(20mg/L)下就表现出优异的性能,以N-正十二基苯并咪唑阳离子(N12BIC)效果最好。随着浓度的增加,缓蚀效率增加,当N12BIC浓度为50mg/L时,缓蚀率达到97.15%。吸附热数据表明在碳钢表面的吸附行为既包含化学吸附又有物理吸附。极化曲线测试表明,NBIC是一种以抑制阴极反应为主的混合型缓蚀剂。

聚环氧琥珀酸的阻垢缓蚀性能研究

聚环氧琥珀酸 (PESA)是一种新型的无磷有机阻垢缓蚀剂。通过鼓泡法和旋转挂片失重法对其阻垢性能和缓蚀性能进行了评价。结果表明 ,PESA比常用药剂HEDP、HPMA的阻垢性能好 ,但比PBTCA性能稍差 ;PE SA也有一定的缓蚀性能 ,可以和其他的药剂复配生成低磷或无磷的缓蚀剂。

聚天冬氨酸及其与锌盐的复配物对碳钢缓蚀性能的影响

研究了相对分子质量不同的聚天冬氨酸及其与锌盐的复配物对碳钢缓蚀性能的影响。结果表明 :聚天冬氨酸的缓蚀性能优异 ,锌盐可降低聚天冬氨酸的用量 ;

有机磷缓蚀剂分子结构与缓蚀性能的量子化学研究

通过PM3半经验量子化学计算 ,从微观的角度研究了 4种有机磷缓蚀剂 ,三苯基膦、四苯基氯化、氯甲基-三苯基氯化、苄基三苯基氯化缓蚀性能和分子结构的关系 .结果表明 :P原子的净电荷、电荷密度、亲电前线电荷密度与缓蚀性能有良好的相关性 ,缓蚀剂既能通过π电子供出电子与Fe吸附 ,又能通过P原子接受Fe原子3d轨道中的电子 ,其强弱主要由P原子上电荷密度高低决定 .在双向作用下 ,缓蚀剂与Fe的吸附作用增强 ,缓蚀性能提高 .

糠醛对碳钢在盐酸中的缓蚀性能研究

以秸秆催化热解制得的糠醛作为盐酸酸洗缓蚀剂,其缓蚀效率采用失重法和电化学极化法进行了评价,初步探讨其吸附性能。结果表明:糠醛属于混合型缓蚀剂,在盐酸介质中缓蚀作用良好,室温下糠醛添加量为0.7%时,其缓蚀效率可达91.3%,能使碳钢的腐蚀反应活化能降低,腐蚀速率明显下降,同时其缓蚀效率受温度的影响较大,其吸附符合Langmuir吸附规律。

咪唑啉油酰胺的合成及在油气井产出液中的缓蚀性能

由油酸和二乙烯三胺合成了咪唑啉酰胺YIM并用红外光谱表征了化学结构。失重法测试结果表明,温度60℃、加剂量50mg/L时,在矿化度1.24×105mg/L的中原文东油田采出水中,YIM对Q235、N80、J55钢试片的缓蚀率分别为81.7%、75.6%和74.6%;缓蚀率随CO2分压增大(0.2～1.0MPa)而降低,降低幅度以Q235钢为最大,J55钢次之,N80钢最小。根据极化曲线测试数据,在油田采出水中加入YIM使Q235钢的腐蚀电位正移,腐蚀电流减小,腐蚀反应的阳极极化率增大,说明YIM为抑制阳极为主的缓蚀剂;在30～60℃区间温度的影响不明显,在70℃下YIM的缓蚀率有所降低。根据交流阻抗测试数据讨论了YIM对金属表面介电性质的影响。SEM观测证实YIM在金属表面形成了吸附膜。图5表5参6。

H_2S水溶液中的腐蚀与缓蚀作用机理的研究 Ⅵ.H_2S溶液中咪唑啉衍生物分子结构与其缓蚀性能的关系

利用交流阻抗、极化曲线和腐蚀失重法 ,在H2 S溶液中研究了咪唑啉分子结构的变化与其缓蚀性能间的关系 .结果表明 :位于中心咪唑环 1,2位置上憎水和亲水支链长短结构的变化 ,极性官能团的存在对其缓蚀性能均具有较大的影响 .当憎水支链碳原子为 7和 17时 ,化合物具有较好的缓蚀性能 ;憎水支链中双键的存在 ,可有效提高化合物的缓蚀性能 ,而羟基基团的引入 ,对其缓蚀性能却没有明显的改进 .当亲水支链中含有两个氨基乙撑基团时 ,化合物缓蚀效果最好 ,硫脲基团的存在 ,也可有效提高咪唑啉化合物的缓蚀性能 .咪唑环本身化学性质的改变 ,虽可改善其缓蚀性能 。

油酸基咪唑啉类缓蚀剂的复配及其缓蚀性能研究

以丙炔醇、丁炔二醇为复配剂对油酸基咪唑啉缓蚀剂进行了复配研究。利用红外光谱分析(IR)静态失重法、Tafel极化曲线、SEM等手段考察了咪唑啉中间体的结构及复配对咪唑啉缓蚀剂缓蚀性能的影响。研究结果表明,炔醇复配在很大程度上改善了咪唑啉缓蚀剂的缓蚀效果,丙炔醇的复配效果优于丁炔二醇。丙炔醇复配可以达到99%以上的缓蚀率,腐蚀速率可以达到2g/(m2·h)以下。咪唑啉缓蚀剂与炔醇通过协同效应可以使吸附在金属表面的缓蚀剂吸附膜更加均匀、致密。

聚天冬氨酸及其与葡萄糖酸钠复配物对碳钢的缓蚀性能研究

通过旋转挂片试验并结合扫描电镜观察,研究了聚天冬氨酸及其与葡萄糖酸钠复配物对碳钢的缓蚀性能。结果表明:聚天冬氨酸与葡萄糖酸钠复配后,缓蚀性能提高,成本降低。根据性价比,40mg/L聚天冬氨酸+60mg/L葡萄糖酸钠为最佳配比,其缓蚀率达94.80%,腐蚀速率在0.0471mm/a以下,远低于国家标准中碳钢腐蚀速度0.1250mm/a的规定指标。成本仅为同缓蚀率下聚天冬氨酸的27%。

新型咪唑啉类缓蚀剂的合成、结构表征及缓蚀性能研究

用我国富产的天然油料与多胺反应制取了咪唑啉类缓蚀剂，使用红外光谱、紫外光谱、１３Ｃ核磁共振谱、质谱方法对合成产物进行了结构表征，对此类缓蚀剂在盐酸和ＣＯ２饱和盐水中对碳钢的缓蚀效果进行了研究。

Na_2WO_4和BTA复配对铜缓蚀性能的研究

采用交流阻抗法研究了 pH =9.2的硼砂硼酸缓冲溶液中缓蚀剂Na2 WO4 和BTA复配对铜电极的缓蚀效果。实验表明 ,单一缓蚀剂Na2 WO4 的缓蚀效果随其浓度的增加略有增加 ;单一缓蚀剂BTA随其浓度的增加 ,其缓蚀性也增加 ,当浓度达 5mg/L时 ,缓蚀效果最佳。在缓蚀剂总浓度为 3mg/L ,Na2 WO4 和BTA复配时 ,显出较好的协同效应 ,其最佳配比为 :1mg/LNa2 WO4