双咪唑啉季铵盐的合成及缓蚀抑菌性能研究

合成了氯化1,2-二(N-苯基-N-氨乙基咪唑啉)乙烷(PIM-2-IMP)双咪唑啉季铵盐缓蚀剂。采用静态失重法和电化学方法评价了PIM-2-IMP对N 80钢在5%HCl溶液中的缓蚀性能,采用绝迹稀释法考察了PIM-2-IMP对胜利油田坨六污水中硫酸盐还原菌(SRB)的抑菌性能。结果表明:PIM-2-IMP缓蚀剂是一种混合抑制性缓蚀剂,缓蚀效率随缓蚀剂浓度的增大而增大。在30℃下,缓蚀剂浓度为1 mmol/L时,缓蚀效率可达到92.67%。当污水中硫酸盐还原菌的浓度在1×(104~105)个/mL时,杀菌剂的浓度小于40 mg/L,小于油田标准要求的70 mg/L。

双咪唑啉缓蚀剂的缓蚀性能评价

以丁二酸与二乙烯三胺为原料合成了双咪唑啉(BIM),再与氯化苄季铵化后得到双咪唑啉季铵盐(BIMI)。采用静态失重法和电化学方法评价了BIMI缓蚀剂在质量分数为15%的HCl溶液中对N80碳钢的缓蚀性能,探讨了其在N80碳钢表面的吸附行为,并与合成的咪唑啉季铵盐(SIMI)缓蚀剂作比较。应用Gaussian 03W程序,密度泛函理论(DFT)的B3LYP/6-311G*方法对两种咪唑啉进行了结构优化,分别得到了两者的稳定构型及相关量化参数,同时对两种分子在Fe(001)晶面的吸附进行了分子动力学模拟。结果表明:双咪唑啉缓蚀剂的缓蚀效果要明显优于单咪唑啉缓蚀剂的,当其浓度为3.0mmol/L时,缓蚀率达到93.30%,而同样条件下,单咪唑啉缓蚀剂的缓蚀率仅为76.93%。两种缓蚀剂在金属表面的吸附服从Langmuir吸附等温式,属于以化学吸附为主的混合吸附。量子化学计算及分子动力学模拟,从分子水平解释了两种缓蚀剂的缓蚀性能差异,其结果与试验结果一致。

石墨相氮化碳的制备及光催化降解甲基橙综合实验

将光催化研究领域的石墨相氮化碳(g-C3N4)转化为切实可行的实验项目。实验采用热聚合方法以尿素为原料合成了g-C3N4,用XRD对产物进行了表征,通过SEM观察了产品形貌,并通过BET分析得知所合成的g-C3N4拥有较大的比表面积。以甲基橙为污染物测试了其可见光降解性能并解释了其光催化降解机理。实验方法简单易行,实验原料成本低廉。通过该实验提高了学生综合运用知识解决问题的能力,同时也培养了学生的创新能力。

纳米TiO_2的水热合成及光催化降解甲基橙综合实验

科研成果转化为实验教学内容,对学生创新能力的提高具有重要的意义。将光催化研究领域的纳米TiO_2转化为切实可行的实验项目,设计了包括基础化学、材料化学、分析化学等内容的综合实验,学生亲自动手组装光催化降解装置。通过该实验,加深了学生对基础化学、材料化学等课程的认识并提高了学生综合运用知识的能力。

癸酸基双环咪唑啉缓蚀剂的缓蚀性能及机理研究

为了研究癸酸基双环咪唑啉缓蚀剂的缓蚀性能和机理的关系,以癸二酸、癸酸与二乙烯三胺为原料,分别合成了癸酸基双环咪唑啉(BIM)和单环咪唑啉(SIM)。采用静态失重法评价了2种缓蚀剂在质量分数为15%的盐酸溶液中对N80钢的缓蚀性能。结果表明:BIM的缓蚀效果要明显优于SIM,当加入量为3.0 mmol/L时,BIM缓蚀效率为94.87%,而同样条件下,SIM的缓蚀效率仅为78.23%。应用Gaussian 03W程序、密度泛函理论(DFT)的B3LYP/6-311G*方法对2种咪唑啉进行了结构优化,分别得到了两者的稳定构型及相关参数。同时对2种分子在Fe(001)晶面的吸附进行了分子动力学模拟,从分子水平上很好地解释了试验结果。