Knoevenagel缩合反应对AA6061铝在碱性溶液中的缓蚀研究
发布时间：2021-06-07 03:32
节约有限资源和保护生态环境是实现人类社会可持续发展的必由之路,运用和发展原子经济性反应是绿色化学的根本要求。然而金属腐蚀在工农业生产和社会生活的各个方面举目可见,它严重影响生产和生活的安全性,造成重大安全事故,危及人民生命,污染生活环境,给国家带来重大经济损失。如震惊世界的日本“福岛”核泄漏,就是是因为设备老化,原子炉压力容器的中性子脆化、压力抑制室出现腐蚀所导致的。据估计,2019年度我国因腐蚀造成的经济损失至少约为2.97万亿人民币。而全球因腐蚀造成的经济损失高达2.64万亿美元。因此,发展耐腐能力强的新型金属材料、研究新型多功能高效缓蚀剂、寻求新的金属防腐技术是科技工作者面临的永恒挑战。任何事情都有好有坏,腐蚀介质如碱也是一把双刃剑,它可以摧毁金属铝的结构,然而它可以催化一些主要的有机合成反应,制备我们所需物质。因此,本文利用氢氧化钠是Knoevenagel缩合反应的有效催化剂的特点,以丙二酸二乙酯和吡啶-4-甲醛为原料,在AA6061铝合金和1 M NaOH溶液中原位合成有机缓蚀剂。采用失重法、电化学法、扫描电镜、固体紫外漫反射和分子动力学模拟等手段探究了该Knoevenage...
【文章来源】：西华师范大学四川省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
ABDN-1,ABDN-2andABDN-3的分子结构
)萘-1,5-二醇(CompoundII)和(E)-4-((2-甲氧基苯基)二氮烯基)萘-1,5-二醇(CompoundIII)，使用失重法和恒电位极化（GSP）技术研究了在0.01MNaOH溶液中，三种偶氮衍生物作为99.99%铝的腐蚀抑制剂的缓蚀性能。结果表明，缓蚀效率随着偶氮衍生物浓度的增加而增大，但随温度的升高而降低。所有的实验结果均显示所合成的三种偶氮衍生物的缓蚀效率有如下规律：CompoundIII>CompoundII>CompoundI。这是由于在单偶氮衍生物中，化合物III中有供电子基-OCH3，化合物I中有吸电子基-Cl。供电基增强了吸附作用，从而增加了缓蚀效率[17]。图1-2单偶氮衍生物的化学结构。Fig.1-2Chemicalstructureofmonoazodyescompounds.J.Wysocka研究了碱性条件下（pH=11）马来酸，苹果酸，琥珀酸，酒石酸，柠檬酸，三碳烯酸和丝氨酸对AA5754铝合金腐蚀的抑制作用。采用了极化曲线法、电化学阻抗谱法、扫描电镜法、XPS以及一种基于恒电流模式（g-DEIS）的阻抗测量结果确定吸附等温线的新颖方法进行了缓蚀性能的研究。通过电化学法对此进行交叉验证，实验表明g-DEIS可以精确确定吸附的单层抑制剂完全覆盖铝表面所需的抑制剂浓度。所研究的化合物在低抑制剂浓度下可显著降低AA5754的腐蚀速率。抑制效率主要取决于分子中大量的羰基。电化学和XPS表明，羟基的存在会稍微降低铝的耐腐蚀性[18]。J.Arjomandi等人合成了新型偶氮席夫碱2-((E)-((2-((E)-(3-氨基-4-(((E)-2-羟基苄基)氨基)苯基)二氮烯基)苯基)亚氨基)甲基)苯酚。通过失重法、Tafel极化、电化学阻抗谱、扫描电镜、密度泛函理论分析其抑制性能。EIS表明电荷转移电阻随有机抑制剂浓度的增加而增大，这表明抑制效率随着偶氮席夫碱浓度的增加而增加。偶氮-席夫碱通过Langmuir吸附在铝表面上来抑制腐蚀。根据DFT计算的吸附能
第一章绪论8由其组成的苯-1,2-二胺和苯甲醛与氯化铁催化剂的组合作为在酸性溶液中合成2-苯基-1H-苯并[d]咪唑一种新的制备方法。FTIR结果表明，在表面合成了2-苯基1-H苯并[d]咪唑。采用线性极化电阻、动电位极化、EIS研究了不同温度下，在酸性溶液中原位合成苯并咪唑对钢的缓蚀性能。电化学测试结果表明，通过原位合成缓蚀剂对钢在盐酸溶液中有很好的缓蚀作用，并且抑制效率随着浓度的升高而增大，最高缓蚀率高达97%。原位合成的缓蚀剂在钢上的吸附服从Langmuir吸附。量子化学计算表明苯环和N原子是适当的吸附位点[36]。图1-32-苯基-1H-苯并[d]咪唑的合成示意图。Fig.1-3Synthesisdiagramof2-phenyl1-Hbenzo[d]imidazole.1.4缓蚀剂的评价方法1.4.1失重法失重法是指在给定条件下，在进行腐蚀试验前后，称取金属片的质量，由此计算金属反应前后的质量，通过与反应时间、金属片的面积一起计算，得到金属在这段反应时间内的平均腐蚀速度、缓蚀效率。然后由此来判断出缓蚀剂对金属腐蚀的抑制性能。失重法实验的操作很简单，而且重现性很好，因此准确性高，是最经典的腐蚀检测手段。1.4.2电化学法电化学技术包括很多种，在腐蚀检测中，我们常用的方法是电化学阻抗谱、线性极化电阻、循环伏安法、动电位极化法等。腐蚀反应的本质就是发生了电化学腐蚀。而电化学技术可以检测金属在溶液中的实时腐蚀速率。通过电流或阻抗等信号将金属的电化学行为表现出来。得到缓蚀剂与金属腐蚀的有关信息。1.4.3扫描电子显微镜（SEM）扫描电子显微镜（SEM）在腐蚀研究中常常用来观察金属腐蚀前后的形貌。SEM是根据电子和物质之间的相互作用来获取被测样品本身的各种物理、化学性质的信息。因此SEM不仅可以准确的反映金属在腐蚀前后的形貌变化，还可以反
【参考文献】：
期刊论文
[1]Corrosion inhibiting performance and mechanism of protic ionic liquids as green brass inhibitors in nitric acid[J]. Pengcheng Hu,Zhitao Wu,Junlin Wang,Yuqing Huang,Quanyou Liu,Shu-Feng Zhou. Green Energy & Environment. 2020(02)
[2]环境友好型缓蚀剂的研究进展及其在PVC行业循环冷却水中的应用展望[J]. 黄业荣,王广斌,李鸿达,余静,徐燕飞,陈克勤,李肖武,王胜. 聚氯乙烯. 2017(08)
硕士论文
[1]聚溴化-N-间苄胺基吡啶炔丙醇的合成及对X70钢的缓蚀性能评价[D]. 何如江.西华师范大学 2017
[2]氢氧化钠介质中铝缓蚀剂的研制[D]. 李春颖.辽宁师范大学 2007
本文编号：3215760
【文章来源】：西华师范大学四川省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
ABDN-1,ABDN-2andABDN-3的分子结构
)萘-1,5-二醇(CompoundII)和(E)-4-((2-甲氧基苯基)二氮烯基)萘-1,5-二醇(CompoundIII)，使用失重法和恒电位极化（GSP）技术研究了在0.01MNaOH溶液中，三种偶氮衍生物作为99.99%铝的腐蚀抑制剂的缓蚀性能。结果表明，缓蚀效率随着偶氮衍生物浓度的增加而增大，但随温度的升高而降低。所有的实验结果均显示所合成的三种偶氮衍生物的缓蚀效率有如下规律：CompoundIII>CompoundII>CompoundI。这是由于在单偶氮衍生物中，化合物III中有供电子基-OCH3，化合物I中有吸电子基-Cl。供电基增强了吸附作用，从而增加了缓蚀效率[17]。图1-2单偶氮衍生物的化学结构。Fig.1-2Chemicalstructureofmonoazodyescompounds.J.Wysocka研究了碱性条件下（pH=11）马来酸，苹果酸，琥珀酸，酒石酸，柠檬酸，三碳烯酸和丝氨酸对AA5754铝合金腐蚀的抑制作用。采用了极化曲线法、电化学阻抗谱法、扫描电镜法、XPS以及一种基于恒电流模式（g-DEIS）的阻抗测量结果确定吸附等温线的新颖方法进行了缓蚀性能的研究。通过电化学法对此进行交叉验证，实验表明g-DEIS可以精确确定吸附的单层抑制剂完全覆盖铝表面所需的抑制剂浓度。所研究的化合物在低抑制剂浓度下可显著降低AA5754的腐蚀速率。抑制效率主要取决于分子中大量的羰基。电化学和XPS表明，羟基的存在会稍微降低铝的耐腐蚀性[18]。J.Arjomandi等人合成了新型偶氮席夫碱2-((E)-((2-((E)-(3-氨基-4-(((E)-2-羟基苄基)氨基)苯基)二氮烯基)苯基)亚氨基)甲基)苯酚。通过失重法、Tafel极化、电化学阻抗谱、扫描电镜、密度泛函理论分析其抑制性能。EIS表明电荷转移电阻随有机抑制剂浓度的增加而增大，这表明抑制效率随着偶氮席夫碱浓度的增加而增加。偶氮-席夫碱通过Langmuir吸附在铝表面上来抑制腐蚀。根据DFT计算的吸附能
第一章绪论8由其组成的苯-1,2-二胺和苯甲醛与氯化铁催化剂的组合作为在酸性溶液中合成2-苯基-1H-苯并[d]咪唑一种新的制备方法。FTIR结果表明，在表面合成了2-苯基1-H苯并[d]咪唑。采用线性极化电阻、动电位极化、EIS研究了不同温度下，在酸性溶液中原位合成苯并咪唑对钢的缓蚀性能。电化学测试结果表明，通过原位合成缓蚀剂对钢在盐酸溶液中有很好的缓蚀作用，并且抑制效率随着浓度的升高而增大，最高缓蚀率高达97%。原位合成的缓蚀剂在钢上的吸附服从Langmuir吸附。量子化学计算表明苯环和N原子是适当的吸附位点[36]。图1-32-苯基-1H-苯并[d]咪唑的合成示意图。Fig.1-3Synthesisdiagramof2-phenyl1-Hbenzo[d]imidazole.1.4缓蚀剂的评价方法1.4.1失重法失重法是指在给定条件下，在进行腐蚀试验前后，称取金属片的质量，由此计算金属反应前后的质量，通过与反应时间、金属片的面积一起计算，得到金属在这段反应时间内的平均腐蚀速度、缓蚀效率。然后由此来判断出缓蚀剂对金属腐蚀的抑制性能。失重法实验的操作很简单，而且重现性很好，因此准确性高，是最经典的腐蚀检测手段。1.4.2电化学法电化学技术包括很多种，在腐蚀检测中，我们常用的方法是电化学阻抗谱、线性极化电阻、循环伏安法、动电位极化法等。腐蚀反应的本质就是发生了电化学腐蚀。而电化学技术可以检测金属在溶液中的实时腐蚀速率。通过电流或阻抗等信号将金属的电化学行为表现出来。得到缓蚀剂与金属腐蚀的有关信息。1.4.3扫描电子显微镜（SEM）扫描电子显微镜（SEM）在腐蚀研究中常常用来观察金属腐蚀前后的形貌。SEM是根据电子和物质之间的相互作用来获取被测样品本身的各种物理、化学性质的信息。因此SEM不仅可以准确的反映金属在腐蚀前后的形貌变化，还可以反
【参考文献】：
期刊论文
[1]Corrosion inhibiting performance and mechanism of protic ionic liquids as green brass inhibitors in nitric acid[J]. Pengcheng Hu,Zhitao Wu,Junlin Wang,Yuqing Huang,Quanyou Liu,Shu-Feng Zhou. Green Energy & Environment. 2020(02)
[2]环境友好型缓蚀剂的研究进展及其在PVC行业循环冷却水中的应用展望[J]. 黄业荣,王广斌,李鸿达,余静,徐燕飞,陈克勤,李肖武,王胜. 聚氯乙烯. 2017(08)
硕士论文
[1]聚溴化-N-间苄胺基吡啶炔丙醇的合成及对X70钢的缓蚀性能评价[D]. 何如江.西华师范大学 2017
[2]氢氧化钠介质中铝缓蚀剂的研制[D]. 李春颖.辽宁师范大学 2007
本文编号：3215760
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教材专著
