苯胺类席夫碱缓蚀剂的制备及缓蚀性能探讨

发布时间：2017-09-29 13:33

  本文关键词：苯胺类席夫碱缓蚀剂的制备及缓蚀性能探讨

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【摘要】：使用有机缓蚀剂是一种重要的保护金属的方法,因其操作简单、使用量小、效果显著等优点,近年成为业内的研究热点。有机缓蚀剂因其结构上含有不饱和键以及杂环原子,如O、N、S、P等,通过与金属发生吸附而达到抑制腐蚀的作用。研究开发高效、廉价、低毒的席夫碱缓蚀剂是有机缓蚀剂的发展方向之一。在缓蚀机理研究方面,利用现代分析测试技术并结合传统理论研究方法进行吸附作用机理的解释,研究开发经济高效的有机缓蚀剂,已经成为当今缓蚀剂科学的发展趋势。 本文合成了四种席夫碱化合物：4-氯苯胺-毗啶-4-甲醛席夫碱(CPA)、4-氯苯胺4-羟基-2-甲氧基苯甲醛席夫碱(CHMA)、4-氯苯胺-4-羟基苯甲醛席夫碱(CHA)、4-氯苯胺-3-苯基丙烯醛席夫碱(CPEA),通过腐蚀产物分析法、电化学阻抗谱法以及线性极化曲线法,重点研究了四种缓蚀剂在盐酸介质中对碳钢的缓蚀性能,分析了缓蚀剂在碳钢表面的缓蚀机理,研究结果表明：在盐酸介质中,四种席夫碱化合物均对碳钢表现出较好的缓蚀性能,缓蚀机理为苯胺类席夫碱分子吸附在碳钢表面,形成一层致密的保护膜,从而抑制了碳钢的电化学反应过程。随着缓蚀剂用量的增加,腐蚀电流密度逐渐降低,电荷迁移电阻逐渐增大,吉布斯自由能皆为负,表明吸附都是自发进行的。缓蚀剂在碳钢表面的吸附是物理吸附和化学吸附共同作用的结果。量子化学计算结果表明,四种缓蚀剂分子是以平面方式吸附在碳钢表面,量子化学计算结果与腐蚀产物分析法、交流阻抗以及极化曲线法所得结果相一致。
【关键词】：席夫碱 电化学 等温吸附模型 吸附机理 腐蚀产物分析法
【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
• Abstract4-7
• 第1章 绪论7-17
• 1.1 缓蚀剂及其研究进展7-9
• 1.1.1 研究背景及意义7
• 1.1.2 缓蚀剂研究进展7-9
• 1.1.3 席夫碱缓蚀剂9
• 1.2 缓蚀剂的实验研究方法9-13
• 1.2.1 腐蚀产物分析法10
• 1.2.2 电化学分析法10-11
• 1.2.3 量子化学计算法11-12
• 1.2.4 其他方法12-13
• 1.3 缓蚀吸附行为的理论基础13-15
• 1.3.1 缓蚀剂吸附热力学13
• 1.3.2 缓蚀剂吸附动力学13-14
• 1.3.3 缓蚀剂吸附的影响因素14-15
• 1.4 研究内容与技术路线15-17
• 1.4.1 研究内容15-16
• 1.4.2 主要技术路线16-17
• 第2章 实验方法17-22
• 2.1 席夫碱缓蚀剂的制备17-19
• 2.1.1 设计依据17-18
• 2.1.2 实验材料及药品18
• 2.1.3 分子结构和制备路线18-19
• 2.2 缓蚀性能的评价方法19-21
• 2.2.1 腐蚀产物分析法20
• 2.2.2 电化学测试法20-21
• 2.3 量子化学计算21-22
• 第3章 实验结果与讨论22-47
• 3.1 CHA在盐酸中的缓蚀性能评价22-28
• 3.1.1 动电位极化曲线22-23
• 3.1.2 电化学阻抗谱23-25
• 3.1.3 腐蚀产物分析法25-26
• 3.1.4 吸附模型26-28
• 3.1.5 小结28
• 3.2 CPA在盐酸中的缓蚀性能评价28-33
• 3.2.1 动电位极化曲线28-29
• 3.2.2 电化学阻抗谱29-30
• 3.2.3 腐蚀产物分析法30-31
• 3.2.4 吸附模型31-32
• 3.2.5 小结32-33
• 3.3 CHMA在盐酸中的缓蚀性能评价33-38
• 3.3.1 动电位极化曲线33-34
• 3.3.2 电化学阻抗谱34-35
• 3.3.3 腐蚀产物分析法35-36
• 3.3.4 吸附模型36-37
• 3.3.5 小结37-38
• 3.4 CPEA在盐酸中的缓蚀性能评价38-43
• 3.4.1 动电位极化曲线38-39
• 3.4.2 电化学阻抗谱39-40
• 3.4.3 腐蚀产物分析法40-41
• 3.4.4 吸附模型41-43
• 3.4.5 小结43
• 3.5 席夫碱化合物量子化学计算评价43-47
• 第4章 结论与建议47-48
• 4.1 结论47
• 4.2 建议47-48
• 致谢48-49
• 参考文献49-53
• 攻读硕士学位期间发表论文53

【参考文献】

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1 张海宝;刘猛;刘永红;王志国;;油气田CO_2腐蚀研究进展[J];石油矿场机械;2008年04期

2 张斌;韩晓兰;曹文全;马喜平;;高效环境友好型缓蚀剂的最新研究进展[J];石油化工腐蚀与防护;2008年06期

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本文编号：942309