喹啉与异喹啉季铵盐的合成及缓蚀机理研究

发布时间：2017-09-27 15:24

  本文关键词：喹啉与异喹啉季铵盐的合成及缓蚀机理研究

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【摘要】：喹啉及其衍生物由于其优良的缓蚀性能而广泛应用于工业生产的各个领域。本文用喹啉分别与氯化苄和溴化苄反应,得到两种苄基喹啉季铵盐；变换母体,使用异喹啉分别与氯化苄和溴化苄反应,得到两种苄基异喹啉季铵盐；改变季铵化试剂,以氯代十四烷和溴代十四烷与喹啉反应,得到两种直链取代喹啉季铵盐。 通过静态失重法对氯化苄基喹啉及溴化苄基喹啉在lmol/L H2SO4,10%HCl以及3.5%NaCl饱和C02三种不同介质中A3钢的缓蚀性能进行了研究。结果表明,在三种介质中,所合成的苄基喹啉季铵盐缓蚀剂都具有良好的缓蚀性能。缓蚀剂的缓蚀效率随着加入浓度增加不断增大。在温度为80℃的条件下,当缓蚀剂的浓度为5000mg/L,两种缓蚀剂在lmol/L H2SO4及10%HC1中的缓蚀效率达到99%；而在3.5%NaCl饱和C02添加80mg/L两种缓蚀剂,缓蚀效率接近90%。 通过极化曲线和交流阻抗技术对苄基喹啉季铵缓蚀作用的电化学机理进行初步探讨。结果表明,两种缓蚀剂均为混合抑制吸附型缓蚀剂。扫描电镜及能谱分析表明,缓蚀剂的加入使氧元素减少,铁元素增加,有效的抑制了腐蚀。氯化苄基喹啉及溴化苄基喹啉在三种介质中对A3钢的吸附热力学表明：氯化苄基喹啉及溴化苄基喹啉在A3钢表面的吸附都是自发的过程且这种吸附过程是物理吸附和化学吸附共同作用的结果。 对于合成得到的六种季铵盐缓蚀剂,在lmol/L H2SO4中的缓蚀性能大小依次为：溴代十四烷基喹啉溴化苄基喹啉氯化苄基喹啉溴化苄基异喹啉氯化苄基异喹啉氯代十四烷基喹啉。可以看出,季铵化试剂中氯和溴的不同对季铵盐的缓蚀性能有一定的影响。当实验介质为H2S04,体系中没有季铵盐以外卤素离子干扰时,溴取代喹啉季铵盐的缓蚀性能要强于氯取代。通过对氯化苄基喹啉除去氯离子后与KCl及KBr进行复配实验,证明溴取代喹啉季铵盐的缓蚀性能优于氯取代喹啉季铵盐,这是由于Br-的配位能力强于Cl",以及合成反应过程中溴取代喹啉季铵盐的季铵化程度更高,两种共同作用导致的结果。
【关键词】：喹啉季铵盐 缓蚀剂 缓蚀性能 缓蚀机理
【学位授予单位】：西南石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG174.42
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第1章 绪论9-16
• 1.1 选题背景及意义9
• 1.2 缓蚀剂概述9-10
• 1.2.1 缓蚀剂定义9
• 1.2.2 国外缓蚀剂的发展历史9-10
• 1.2.3 国内缓蚀剂的发展历史10
• 1.3 缓蚀剂的理论研究10-13
• 1.3.1 缓蚀剂的分类10-11
• 1.3.2 缓蚀剂缓蚀机理11-12
• 1.3.3 缓蚀剂性能影响因素12-13
• 1.4 喹啉季铵盐研究现状13-14
• 1.5 主要研究内容、方法14-16
• 1.5.1 主要研究内容14-15
• 1.5.2 主要研究方法15-16
• 第2章 实验设备和实验方法16-21
• 2.1 实验材料及设备16-17
• 2.1.1 实验材料16
• 2.1.2 主要实验药品16-17
• 2.1.3 实验设备17
• 2.2 实验方法17-21
• 2.2.1 失重实验17-18
• 2.2.2 电化学实验18-19
• 2.2.3 表面腐蚀形貌观察19-20
• 2.2.4 元素能谱分析测试20-21
• 第3章 苄基喹啉的合成及在不同介质中的缓蚀性能与缓蚀机理21-50
• 3.1 苄基喹啉的合成及提纯21-23
• 3.1.1 季铵化反应21
• 3.1.2 合成装置21-22
• 3.1.3 苄基喹啉的提纯22
• 3.1.4 苄基喹啉的红外表征22-23
• 3.2 苄基喹啉在不同介质中对A3钢的缓蚀性能23-28
• 3.2.1 苄基喹啉在1mol/H_2SO_4中对A3钢的缓蚀性能23-25
• 3.2.2 苄基喹啉在10%HCl中对的A3钢缓蚀性能25-26
• 3.2.3 苄基喹啉在3.5%NaCl饱和CO_2中对A3钢的缓蚀性能26-28
• 3.3 苄基喹啉在不同介质中对A3钢的电化学作用机理28-36
• 3.3.1 苄基喹啉在1mol/L H_2SO_4中对A3钢的电化学作用机理28-31
• 3.3.2 苄基喹啉在10%HCl中对A3钢的电化学作用机理31-34
• 3.3.3 苄基喹啉在3.5%NaCl饱和CO_2中对A3钢的电化学作用机理34-36
• 3.4 苄基喹啉在不同介质A3钢表面形貌观察及能谱测试36-43
• 3.4.1 苄基喹啉在lmol/L H_2SO_4 A3钢表面形貌观察及能谱测试36-39
• 3.4.2 苄基喹啉在10%HClA3钢表面形貌观察及能谱测试39-41
• 3.4.3 苄基喹啉在3.5%NaCl饱和CO_2中A3钢表面形貌观察及能谱测试41-43
• 3.5 苄基喹啉在不同介质中的吸附热力学研究43-49
• 3.5.1 苄基喹啉在1mol/L H_2SO_4中的吸附热力学44-46
• 3.5.2 苄基喹啉在10%HCl中的吸附热力学46-48
• 3.5.3 苄基喹啉在3.5%NaCl饱和CO_2中的吸附热力学48-49
• 3.6 本章小结49-50
• 第4章 不同分子构型对喹啉季铵盐在1MOL/L H_2SO_4中缓蚀性能的影响50-60
• 4.1 苄基异喹啉的合成50-51
• 4.1.1 苄基异喹啉的合成50
• 4.1.2 苄基异喹啉的提纯50-51
• 4.1.3 苄基异喹啉的表征51
• 4.2 十四烷基喹啉的合成51-53
• 4.2.1 十四烷基喹啉的合成51-52
• 4.2.2 十四烷基喹啉的提纯52
• 4.2.3 十四烷基喹啉的表征52-53
• 4.3 苄基异喹啉及十四烷基喹啉对A3钢在lmol/L H_2SO_4缓蚀性能53-56
• 4.3.1 苄基异喹啉对A3钢在lmol/L H_2SO_4的缓蚀性能53-54
• 4.3.2 十四烷基喹啉对A3钢在1mol/L H_2SO_4的缓蚀性能54-56
• 4.4 十四烷基喹啉在1mol/L H_2SO_4中对A3钢的电化学作用机理56-58
• 4.4.1 十四烷基喹啉在1mol/L H_2SO_4的极化曲线56-57
• 4.4.2 十四烷基喹啉在1mol/L H_2SO_4的交流阻抗57-58
• 4.5 本章小结58-60
• 第5章 季铵化试剂中氯溴离子的差异对喹啉季铵盐缓蚀性能的影响60-66
• 5.1 卤素离子对缓蚀剂的协同作用60
• 5.2 季氮阳离子与卤素离子的协同作用60-64
• 5.2.1 实验方法61
• 5.2.2 结果与讨论61-62
• 5.2.3 复配卤素离子的表面形貌分析及能谱测试62-64
• 5.3 本章小结64-66
• 第6章 结论及建议66-68
• 6.1 结论66-67
• 6.2 建议67-68
• 致谢68-69
• 参考文献69-74
• 攻读硕士学位论文期间发表的论文及科研成果74

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：930448