番泻叶提取物制备及其阻垢缓蚀性能与作用机制研究

通过乙醇水溶液回流法制备了番泻叶( Folium Sennae )提取物(FSE),并用红外光谱对其进行了表征,采用静态阻垢、失重、电化学、扫描电镜及量子化学计算等方法分析了FSE的阻垢缓蚀性能及作用机制。实验表明,FSE对CaCO_(3)、CaSO_(4)、Ca_(3)(PO_(4))_(2)的阻垢效率均能达到90%以上;FSE的浓度为600 mg·L^(-1) 时,对碳钢在1 mol·L^(-1) HCl溶液中的缓蚀效率可达87%;通过扫描电镜观察到加入FSE后,碳钢表面的腐蚀得到了明显的改善;电化学和量子化学计算研究表明,FSE对阳极和阴极均有抑制作用,是一种混合型缓蚀剂;其缓蚀机制是化合物分子以物理和化学混合吸附的方式在碳钢表面形成保护层阻止介质侵蚀,且吸附遵循Langmuir吸附等温模型。

羧甲基壳聚糖接枝聚丙烯酸阻垢缓蚀性能研究

结垢和腐蚀是工业循环冷却水系统应用中存在的两大重要问题.以一种性能优越且绿色环保的天然高分子材料—壳聚糖为原材,制备了一系列不同接枝率的羧甲基壳聚糖接枝聚丙烯酸(CMCS-g-PAA)阻垢缓蚀剂.通过静态阻垢法、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、失重法、电化学法、量子计算等详细考察了CMCS-g-PAA聚丙烯酸接枝率(内部结构因素)与药剂投加量、温度等(外部环境因素)对碳酸钙的阻垢及对碳钢的缓蚀性能影响.结果表明,CMCS-g-PAA具有较好的阻垢缓蚀效果,CMCS-g-PAA的阻垢与缓蚀性能均随着接枝率的增加呈先增加后减少的变化趋势.SEM和XRD结果分析表明,CMCS-g-PAA作为阻垢剂对CaCO3的阻垢作用是螯合作用、分散增溶和晶格畸变等多种效应共同作用的结果.在CMCS-g-PAA缓蚀机制研究中,失重法及电化学法结果大体一致,CMCS-g-PAA是一种混合型缓蚀剂,能同时抑制阴极和阳极反应;抑制机理主要是CMCS-g-PAA上羟基、氨基及羧基等活性功能基团上孤对电子易与Fe外层空轨道有效配位形成单分子层保护膜,从而隔绝腐蚀介质达到对碳钢缓蚀的目的.与CMCS-g-PAA前体羧甲基壳聚糖(CMCS)相比,CMCS-g-PAA不仅在阻垢缓蚀效率上有所提高,还大大降低了药剂投加量.量子计算表明,CMCS-g-PAA相比于CMCS具有更高的给电子倾向,能更好地螯合金属离子,故具有更高的阻垢缓蚀效率.综上,CMCS-g-PAA具有良好的阻垢缓蚀效果,是一种绿色环保的高效水处理剂材料.

羧甲基壳聚糖阻垢缓蚀性能研究

本文以两种不同分子量的壳聚糖为原材制备了一系列不同分子量不同羧甲基取代度的羧甲基壳聚糖(CMCS),通过静态阻垢法、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、失重法、极化曲线法、电化学阻抗法等技术详细考察了CMCS内部结构因素(分子量、羧甲基取代度等)与外部环境因素(药剂投加量、温度等)对碳酸钙的阻垢以及对碳钢的缓蚀性能影响.结果表明CMCS具有较好的缓蚀阻垢效果.CMCS的阻垢与缓蚀性能均随着羧甲基取代度的增加而增强;在相似羧甲基取代度条件下,分子量低的壳聚糖制得的CMCS的阻垢及缓蚀效果更佳.SEM和XRD结果分析表明,CMCS作为阻垢剂对CaCO_(3)的阻垢作用是晶格畸变、螯合作用和分散增容作用等多种效应共同作用的结果.在CMCS缓蚀机制研究中,失重法及电化学法结果大体一致,CMCS是一种混合型缓蚀剂,能同时抑制阴极和阳极反应;抑制机理主要是CMCS上羟基、氨基及羧基等活性功能基团上孤对电子易与Fe外层空轨道有效配位形成单分子层保护膜,从而隔绝腐蚀介质达到对碳钢缓蚀的目的.综上,CMCS具有较好的阻垢缓蚀效果,其作为一种绿色环保的水处理剂材料,具有广阔的应用前景.