N,N'-亚甲基双丙烯酰胺与OP-10对Q235钢在1 mol/L HCl中的缓蚀作用

针对在酸洗工况下金属的腐蚀问题,为解决单一缓蚀剂的成本高、效率低的问题,在N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(NN)的最佳缓蚀浓度基础上将其与OP-10复配(N&P),采取失重实验、电化学实验、表面分析和理论模拟的方法,研究了NN和N&P缓蚀剂对Q235钢在1.0 mol/L HCl溶液中的缓蚀性能。结果表明:在30℃条件下,NN的交流阻抗谱、动电位极化曲线和失重实验所得的最佳缓蚀率分别为73.32%、85.57%、77.46%,而将NN与OP-10复配后的缓蚀效率分别提升至92.34%、96.26%、90.14%。量子化学表明:N&P吸附位点主要为OP-10分子中的大Π键和C-O键以及NN分子中的C=O键、C=C键、C-N键,具有较好的协同效应。

新型高效咪唑希夫碱缓蚀剂对Q235钢在1 mol/L HCl溶液中的缓蚀作用

以油酸、二乙烯三胺、碘代正丁烷和肉桂醛等为原料,在不同温度下进行酰胺化、脱水环化、季铵化等过程设计合成一种适用于酸洗工况的咪唑希夫碱(MIX)缓蚀剂,通过失重实验、电化学实验、理论模拟和表面分析等方法系统的探究了MIX在1.00 mol/L HCl溶液中对Q235钢的缓蚀性能及其缓蚀机理。结果表明:在浓度为2.00 mmol/L时,采用失重实验,电化学阻抗(EIS),动电位极化(Tafel)测得的缓蚀效率分别为98.64%,96.93%和99.15%,表明MIX在HCl环境中能够发挥优异的缓蚀性能。电化学实验和等温吸附模型表明,MIX是一种阴极型缓蚀剂,能够自发吸附在Q235钢表面,且遵循Langmuir吸附等温模型。MIX能够在Q235钢表面形成稳定的保护膜,进一步阻碍了腐蚀体系内电荷转移速率。XPS,EDS和FT-IR分析证实了MIX分子能够吸附在Q235钢表面,密度泛函理论(DFT)说明MIX的活性位点为苯基,咪唑环上的N原子,分子动力学(MD)进一步证实了MIX能够吸附在Q235钢表面。MIX在HCl环境中能够发挥优异的缓蚀性能,主要在于Q235钢表面形成了稳定的保护膜,降低了腐蚀体系内电荷转移速率。