新型高温酸化缓蚀剂的制备及性能评价

为了更好地减缓油气田高温酸化下金属的腐蚀,研究出一种耐高温且配方简单的复合酸化缓蚀剂。以喹啉和氯化苄为原料,采用“一锅法”制备得到了一种新型稠杂环季铵盐(BQD)缓蚀主剂。通过添加甲酸、乌洛托品等复配剂,经过单因素失重法优选,得到一种配方简单的新型高温酸化缓蚀剂GS-1,通过电化学测试、表面形貌分析研究其缓蚀性能,采用分子模拟的方法研究BQD的缓蚀机理。结果表明,GS-1缓蚀剂在添加量为3%时,在160℃下盐酸与土酸的酸化环境中,N80钢片的腐蚀速率分别降低至41.63g/(m^(2)·h)、31.94g/(m^(2)·h),均可达行业标准要求;GS-1缓蚀剂可在N80钢片表面形成一层吸附保护层,属于兼具抑制阳极和阴极反应的混合型缓蚀剂;量子化学计算及分子动力学模拟表明,BQD的缓蚀活性优于常见的苄基喹啉季铵盐缓蚀剂(BQC),同时BQD分子是以共轭平面为基准,与金属基底平行的角度被吸附于界面上,具有更加高效的缓蚀性能。

聚异丁烯苯酚曼尼希碱季铵盐的制备及其对柴油燃烧特性的影响

为提升柴油的使用性能,制备了清净剂聚异丁烯苯酚曼尼希碱季铵盐(HRPIBP-DMPA-QAS),并研究了其对柴油热效率和排放特性的影响。首先以高活性聚异丁烯(HRPIB)与苯酚反应合成聚异丁烯苯酚(HRPIBP),然后HRPIBP与甲醛、N,N-二甲基-1,3-丙二胺(DMPA)反应制得聚异丁烯苯酚曼尼希碱(HRPIBP-DMPA),最后HRPIBP-DMPA与1-溴丁烷反应制得产物HRPIBP-DMPA-QAS,对HRPIBP和HRPIBP-DMPA的合成条件进行了优化。HRPIBP的最优合成条件为:反应温度100℃、反应时间6 h、n(BF_(3))∶n(HRPIB)=0.4、n(PhOH)∶n(HRPIB)=2;HRPIBP-DMPA的最优合成条件为:反应温度110℃、反应时间16 h、n(HRPIBP)∶n(甲醛)∶n(DMPA)=1.0∶3.0∶2.5。添加HRPIBP-DMPA-QAS柴油样品的发动机台架试验评价结果表明:添加HRPIBP-DMPA-QAS有利于提高柴油的有效热效率,降低NO_(x)、碳烟、CO的排放量。相比于空白柴油,添加1500 mg/L该清净剂的柴油样品的NO_(x)和碳烟排放量最大降幅分别为27.4%和28.6%。

细菌对季铵盐类消毒剂耐受性的研究进展

季铵盐类消毒剂是指用具有消毒作用的季铵类化合物制成的消毒剂,是一类应用于公共场所、食品加工、水产养殖、卫生保健等领域的强效阳离子抗菌消毒剂,在防止环境病原微生物的传播方面发挥关键作用。由于不合理使用季铵盐类消毒剂,导致细菌逐渐对其产生耐受性,耐受菌的检出率也逐年上升,而消毒剂耐受性基因的产生更是加剧了“人-动物-环境”界面的相互传播。细菌可通过生成生物被膜、改变细胞膜通透性、主动外排系统、合成降解酶、改变作用靶点和获得遗传因子等不同作用机制,对季铵盐类消毒剂产生不同程度的耐受性,严重威胁人类健康和生态环境。综述细菌对季铵盐类消毒剂耐受性现状、耐受性检测方法和耐受性机制的研究,进一步明确细菌对季铵盐类消毒剂产生耐受性的影响因素,为科学认识和规范使用季铵盐类消毒剂及有效遏制细菌对其的耐受性提供参考。

双子型有机缓蚀剂研究进展

工业生产中油井酸化压裂、CO_(2)驱油、酸洗除垢、污水管道锈蚀等过程中均涉及金属的腐蚀,加入缓蚀剂是解决各类腐蚀问题最便捷有效的方法之一,其中双子型有机缓蚀剂有双季铵盐、双席夫碱及双曼尼希碱等类型。本文对我国近年来双子型有机缓蚀剂的发展进行综述,详细介绍了各类双季铵盐、双席夫碱及双曼尼希碱有机缓蚀剂的制备及其在防腐蚀领域的应用,并对绿色高效有机缓蚀剂的未来发展进行了展望。

大黄素衍生物的合成及抗癌活性

通过对大黄素的C6位进行化学修饰,设计合成了7个含氮杂环的大黄素衍生物和3个含季铵盐基团的大黄素衍生物.通过红外光谱、1H NMR和质谱表征了所制备化合物的结构,并测试了它们对白血病细胞Molt-4和淋巴瘤细胞CA46的体外抑制活性.其中化合物8,9a+9b,20a,20b和20c均显示出比大黄素更高的抗癌活性,表明苯并咪唑基团和季铵盐基团是大黄素提高抗癌活性的有效药效团.

酯基Gemini季铵盐阳离子表面活性剂的研究进展

含酯基季铵盐表面活性剂具有良好的表面活性及生物降解性能而广受国内外学者关注。本文回顾了近几年来国内外对可降解的含酯基双子季铵盐(对称型、非对称型及含杂环型)的研究概况,并简要介绍产物作为消毒杀菌剂、金属腐蚀抑制剂、乳化剂、泡沫剂、基因载体等在工业上的应用。最后,指出通过分子设计开发性价比优异的新型表面活性剂、优化合成工艺、提高与传统表面活性剂的配伍性能等是当前的研究热点。

抗高温高浓盐酸席夫碱基吡啶季铵盐缓蚀剂的研究

目的开发环境友好、抗高温耐浓酸的长效缓蚀剂复配体系。方法采用红外光谱仪对席夫碱基吡啶季铵盐的分子结构进行表征,采用高温高压腐蚀测定仪、吸附等温模型、动力学参数、扫描电镜和量子化学计算,研究了缓蚀剂对N80的缓蚀性能及其吸附机理。结果在120、140、160℃温度下,随着席夫碱基吡啶季铵盐缓蚀剂(以下简称Shif-PyQA)质量分数的增大,腐蚀速率在低浓度时大幅减小,缓蚀率在低浓度时大幅增加,两者在高浓度时均逐渐趋于平稳。在所测温度范围内,N80在空白溶液中的腐蚀速率远大于在加有Shif-PyQA溶液中的腐蚀速率。随着温度的升高或反应时间的增加,N80的腐蚀速率持续增大,缓蚀率逐渐减小,但减小幅度不大。当温度为120℃、Shif-PyQA质量分数为2%时,N80在20%盐酸中的腐蚀速率为28.77 g/(m^(2)·h),缓蚀率为97.97%;当温度为140℃、Shif-PyQA质量分数为3%时,N80在20%盐酸中的腐蚀速率为37.12 g/(m^(2)·h),缓蚀率为97.71%;当温度为160℃、Shif-PyQA质量分数为4%时,N80在20%盐酸中的腐蚀速率为63.91 g/(m^(2)·h),缓蚀率为96.41%。Shif-PyQA在N80表面的吸附遵循Langmuir等温吸附模型,属于单分子层化学吸附,且N80表面的吸附为自发过程。动力学参数结果表明,添加不同质量分数的Shif-PyQA后,活化能大大增加为74.16~88.43 kJ/mol,属化学吸附。量子化学研究表明,席夫碱基吡啶季铵盐(以下简称PyQ-S)分子可与金属形成多中心的稳定吸附,同时PyQ-S分子接受电子的趋势大于供出电子的趋势。结论Shif-PyQA在温度为120、140、160℃时,均可达到SY/T 5405—2019中相关指标要求,对N80具有较好的缓蚀作用。

溴化-1,4/1,6-二(α-辛基吡啶)丁烷/己烷的合成及表征

以吡啶和 1 溴代正辛烷为原料 ,制得中间产物α 辛基吡啶 ,再分别与 1,4 二溴丁烷和 1,6 二溴己烷反应 ,得到两种含氮杂环的双子季铵盐表面活性剂 ,通过定性实验和波谱方法鉴定了其结构 ,并表征了这两种表面活性剂的表面活性和杀菌活性 .结果表明 :这两种化合物均有一定的降低水表面张力的能力 。

曼尼希碱和季铵盐高温酸化缓蚀剂性能对比

以酮、醛、胺和喹啉、氯化苄为原料,室内分别合成制备了高温酸化缓蚀剂YSH-05和JAY-01。采用静态挂片失重法、电化学方法和扫描电子显微镜对比考察了它们的性能。结果表明,缓蚀剂JAY-01的缓蚀性能优于YSH-05,JAY-01可以适用于135℃下的酸化施工。YSH-05是以抑制阴极过程为主的混合型缓蚀剂,缓蚀剂JAY-01是一种阴极型缓蚀剂。缓蚀剂YSH-05和JAY-01在铁表面的吸附均符合Bockris-Swinkels吸附等温式,它们在钢片表面形成了一层保护膜,有效地抑制了盐酸对N80钢的腐蚀。

硅基季铵化分离材料对Pu(Ⅳ)的吸附性能及机理研究

研究了硅基季铵化分离材料(SiR4N)在硝酸溶液中对Pu(Ⅳ)的吸附性能和机理。结果表明,SiR4N对Pu(Ⅳ)的吸附等温线基本符合Langmuir吸附等温线,吸附为放热反应,ΔH=-7.23 kJ/mol。机理研究结果表明,分配比D与树脂功能基团SiR4N+的关系式为:lgD=3.43+1.74lgn(SiR4N+),其配位比接近于2,由此可推测SiR4N在硝酸溶液体系主要吸附的是[Pu(NO3)6]2-。

一种曼尼希碱季铵盐缓蚀剂的合成与缓蚀性能评价

通过调节酮醛胺的摩尔配比、反应时间、反应温度和反应的pH值,得到缓蚀效果最优的一组曼尼希碱中间体,然后用氯化苄对其进行季铵化得到曼尼希碱季铵盐。挂片失重法测定结果表明,在90℃下,20%的盐酸中对N80钢片有较好的缓蚀效果。电化学极化曲线显示,该曼尼希碱缓蚀剂为混合型缓蚀剂,但主要以抑制阳极过程为主,与KI复配后具有协同效应。

对甲氧基苯乙烯基染料的微波促进合成

目的研究快速合成对甲氧基苯乙烯基染料的合成方法。方法在微波促进下,以2-烷基或4-烷基取代的杂环碱或杂环季铵盐和对甲氧基苯甲醛为原料,在催化剂作用下合成一系列对甲氧基苯乙烯基染料,并用元素分析,1HNMR,MS,IR,UV-vis确证产物的结构。结果合成所需时间短、产率高。结论提供了一种快速合成对甲氧基苯乙烯基染料的有效方法。

水基切割液防锈剂的复配及其防锈效果

水基切割液钼酸盐防锈剂防锈效率低、对电导率影响大。以油酸、二乙烯三胺合成咪唑啉,经烷基化合成水溶性咪唑啉季铵盐,并与钼酸铵、葡萄糖酸钙一起复配成水基切割液防锈剂。采用电导率仪和电化学方法分析了水基切割液的电导率和腐蚀参数。结果表明:水溶性咪唑林季铵盐和钼酸铵起主防锈作用,葡萄糖酸钙起协同作用;钼酸铵含量对水基切割液电导率的影响最大;水基切割液的最优配比为1 000.0(水基切割液)∶2.0(水溶性咪唑季铵盐)∶1.0(钼酸铵)∶0.1(葡萄糖酸钙);水基切割液呈黄色;45钢在含防锈剂水基切割液中的腐蚀速率为0.240 9 mm/a,缓蚀效率达77.58%,电导率仅增加13.00%。

以松香基季铵盐为模板剂合成介孔γ-Al_2O_3(英文)

以松香基季铵盐为结构导向剂制备均匀介孔氧化铝,采用XRD,N2-吸附脱附和TEM表征样品的结构性能。结果表明:经过650℃焙烧,所得样品为介孔γ-Al2O3,比表面积为194～213 m2/g,平均孔径为4.18～5.18 nm。松香基季铵盐的添加量对氧化铝的结构性能有着较大的影响,适量添加松香基季铵盐有利于氧化铝获得较大的孔径和较窄的孔径分布。

新型硅基季铵化功能材料对Pu(Ⅳ)的吸附行为研究

研究了硅基季铵化阴离子分离功能材料SiR4N与256×4吡啶型强碱性阴离子交换树脂在硝酸溶液中对Pu(Ⅳ)的吸附性能。结果表明:相同条件下,SiR4N对Pu(Ⅳ)的静态吸附速度比256×4树脂快;在钚、镅分离中,SiR4N的洗涤流出峰和对钚的解吸流出峰的半高宽比256×4树脂的小,表明其具有良好的分离选择性和传质动力性;穿透曲线显示,相同条件下,256×4树脂和SiR4N的交换区高度分别为294mm和165mm,工作交换容量分别为58mg/g和27mg/g;另外,SiR4N的耐辐照性能显著优于256×4树脂。

腰果酚季铵盐表面活性剂的合成与表面活性

以环氧氯丙烷和三甲胺制得活性中间体环氧丙基三甲基氯化铵(GTA),再将其和腰果酚进行反应得到了腰果基季铵盐表面活性剂(3-腰果酚氧基-2-羟基)丙基-N,N,N-三甲基氯化铵。采用IR和MS对产物结构进行了表征。通过单因素实验探索其较优合成工艺为:当GTA用量为0.05 mol时,溶剂乙醇用量30 mL,反应温度70℃,反应时间6 h,n(腰果酚)∶n(GTA)=1.2∶1,此条件下收率可达76.69%。采用表面张力法和电导率法分别测定了产品的临界胶束浓度(cmc),分别为6.38×10-3和6.36×10-3 mol·L-1,γcmc=38.86 mN·m-1。

曼尼希碱季铵盐J-01的合成及其对P110钢的缓蚀性能研究

为探讨高温浓酸下曼尼希碱类缓蚀剂对油套管钢的腐蚀行为,以甲醛、苯乙酮、苯甲胺、氯化苄为原料,通过正交试验法优选合成一种曼尼希碱季铵盐缓蚀剂J-01。采用红外光谱对合成物进行结构表征,利用静态失重法、电化学法研究了其在20%盐酸腐蚀环境下对P110钢的缓蚀性能及吸附行为,并结合扫描电子显微镜测定了其在P110钢表面的腐蚀形貌特征。结果表明:当n(氯化苄)∶n(曼尼希碱中间体)=0.8∶1,反应温度为110℃,反应时间为6h时,J-01具有最好的缓蚀性能;在模拟油田腐蚀环境下,曼尼希碱季铵盐浓度、温度、盐酸含量对P110钢缓蚀性能影响显著,在20%盐酸中,腐蚀温度为130℃,缓蚀剂加量为0.5%时,缓蚀效率仍达到90%以上;曼尼希碱季铵盐属于混合型缓蚀剂,缓蚀机理主要来自曼尼希碱季铵盐分子在金属表面的吸附成膜;该缓蚀剂可在金属表面形成均匀致密的保护膜,随缓蚀剂浓度的提高,缓蚀性能增强。

一种环烷基咪唑啉季铵盐的合成

以环烷酸、二乙烯三胺为原料,采用阶梯升温自由出水法合成了环烷基咪唑啉及其季铵盐,确定环烷基咪唑啉的最佳合成条件为:硼酸为催化剂,环烷酸与二乙烯三胺的摩尔比1.0∶1.5、酰胺化温度160℃、酰胺化时间8 h、环化温度220℃、环化时间6 h;确定环烷基咪唑啉季铵盐的最佳合成条件为:无水乙醇为溶剂,环烷基咪唑啉与氯化苄的摩尔比1.0∶2.0、反应温度50℃、反应时间10 h。经熔点和红外光谱分析表明,合成产物为目标产物环烷基咪唑啉季铵盐。

松香基季铵盐为模板剂有序超微孔二氧化硅的合成

以松香基季铵盐(脱氢枞基三甲基溴化铵,标记为DTAB)为模板剂、正硅酸乙酯为硅源、氨水为碱性介质成功合成出具有纳米片状形貌的六方有序超微孔二氧化硅材料。采用X射线衍射、N2吸附-脱附、透射电镜、扫描电镜等手段对样品进行表征,结果表明,体系中模板剂添加量、硅源添加量、碱性介质添加量、晶化温度、搅拌时间对前驱体的有序度有着较大的影响。当物质的量之比为nSi O2∶nDTAB∶nNH3·H2O∶nH2O=1.0∶0.1∶11.3∶924.0,晶化温度为373 K,搅拌时间为24 h,所得样品有序度最高。经煅烧后样品具有较大的比表面积(1 024 m2·g-1)和孔容(0.56 cm3·g-1),以及狭窄的孔径分布(集中于1.80 nm)。

油田酸化液中咪唑啉及其季铵盐的缓蚀作用

采用静态挂片法对合成的两种咪唑啉及其季铵盐的缓蚀性能进行了研究,结果表明,环烷基咪唑啉(NI)、月桂酸咪唑啉(YUC)在60℃15%盐酸、9%的土酸中对N80钢有较好的缓蚀效果;随着咪唑啉季铵盐(NIAS)与硫脲基咪唑啉季铵盐(SUDEI)加量的增大,缓蚀率增大;随盐酸或土酸浓度增加,缓蚀率降低;NIAS的缓蚀效率随温度的升高显著下降,而SUDEI的缓蚀效率受温度影响不显著。NIAS、SUDEI对A3钢的缓蚀效果比对N80钢的缓蚀效果好。在酸性介质中,SUDEI对N80钢的缓蚀效果优于NIAS,在60℃9%土酸中,SUDEI加量为0.1%时,对N80的缓蚀率达到98.50%,腐蚀速率为1.39g/m^2·h,能满足中国石油天然气行业标准要求,而NIAS则不能。