本文關(guān)鍵詞：鹽酸介質(zhì)中咪唑類離子液體對(duì)金屬的緩蝕性能及機(jī)理研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：咪唑類離子液體因具有合成工藝簡(jiǎn)單,性質(zhì)穩(wěn)定,良好的導(dǎo)電性以及綠色環(huán)保等特點(diǎn),在有機(jī)合成、催化反應(yīng)、以及電化學(xué)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。然而,其作為緩蝕劑在金屬防護(hù)方面的應(yīng)用研究相對(duì)較少,尤其是1-己基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽([HMIM]BF_4)和1-己基-3-甲基咪唑硫酸氫鹽([HMIM]HSO_4)兩種離子液體作為7075鋁合金(AA 7075)、70碳鋼及304不銹鋼(304 SS)三種金屬的緩蝕劑未見(jiàn)報(bào)道。因此,本論文以這兩種咪唑類離子液體作為緩蝕劑,采用失重法、極化曲線法及交流阻抗法,分別研究它們?cè)?.0 mol·L-1HCl溶液中對(duì)7075鋁合金(AA 7075)、70碳鋼及304不銹鋼(304 SS)的緩蝕性能及機(jī)理。相關(guān)研究?jī)?nèi)容及結(jié)論如下:1.0 mol·L-1的HCl溶液中,[HMIM]BF_4及[HMIM]HSO_4對(duì)AA7075、70碳鋼及304 SS均具有良好的緩蝕性能,且同一濃度下,[HMIM]HSO_4對(duì)這三種金屬的緩蝕效率均高于[HMIM]BF_4的緩蝕效率。在研究的濃度范圍內(nèi),這兩種離子液體對(duì)三種金屬的緩蝕效率均隨著濃度的增加而提高,[HMIM]BF_4對(duì)這三種金屬的最高緩蝕效率可分別達(dá)到90.5%、92.7%及93.3%,[HMIM]HSO_4的最高緩蝕效率分別為95.1%、94.4%及96.7%。動(dòng)極化曲線結(jié)果表明這兩種緩蝕劑既能抑制陽(yáng)極的金屬溶解反應(yīng),也能抑制陰極的析氫反應(yīng),屬于混合型緩蝕劑。通過(guò)SEM觀察顯示,加入兩種離子液體之后的體系中,金屬試樣的表面更光滑平整,證實(shí)了這兩種離子液體對(duì)這三種金屬均具有良好的緩蝕效果。通過(guò)計(jì)算分析吸附反應(yīng)中的標(biāo)準(zhǔn)吉布斯自由能?Gads、標(biāo)準(zhǔn)吸附焓?Hads以及這三種金屬在腐蝕介質(zhì)中發(fā)生腐蝕反應(yīng)的活化能Ea,發(fā)現(xiàn)[HMIM]BF_4及[HMIM]HSO_4在AA 7075、70碳鋼及304 SS表面的吸附均滿足Langmuir吸附等溫式,吸附類型均是以物理吸附為主的混合吸附。此外,計(jì)算結(jié)果還表明,兩種離子液體在這三種金屬中任一種金屬表面吸附反應(yīng)中對(duì)應(yīng)的?Gads及?Hads值均非常相近,暗示吸附作用主要是由離子液體中的陽(yáng)離子引起,而陰離子對(duì)吸附作用的影響較小。通過(guò)分析金屬在鹽酸中的腐蝕機(jī)理,結(jié)合[HMIM]BF_4及[HMIM]HSO_4的分子結(jié)構(gòu)特性,探討了兩種緩蝕劑的緩蝕機(jī)理,并且繪出相關(guān)的吸附示意圖。
【關(guān)鍵詞】：HCl 緩蝕劑 離子液體 電化學(xué)方法 吸附特性
【學(xué)位授予單位】：湖南工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG174.42
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 緒論11-25
• 1.1 金屬材料的腐蝕及防護(hù)11-13
• 1.1.1 金屬材料腐蝕的概念11
• 1.1.2 金屬材料腐蝕的分類11-12
• 1.1.3 金屬材料腐蝕的危害12
• 1.1.4 金屬材料腐蝕的防護(hù)12-13
• 1.2 緩蝕劑13-19
• 1.2.1 緩蝕劑的概念與分類13-14
• 1.2.2 緩蝕劑的作用機(jī)理14-15
• 1.2.3 緩蝕劑的發(fā)展歷史與趨勢(shì)15-19
• 1.3 離子液體19-21
• 1.3.1 離子液體的概念和種類19-20
• 1.3.2 離子液體的性質(zhì)20-21
• 1.3.3 離子液體的應(yīng)用21
• 1.4 離子液體緩蝕劑的研究進(jìn)展21-23
• 1.5 本論文的研究意義及內(nèi)容23-25
• 1.5.1 研究意義23-24
• 1.5.2 研究?jī)?nèi)容24-25
• 第二章 離子液體的合成與表征25-30
• 2.1 引言25-26
• 2.2 1-己基3甲基咪唑四氟硼酸鹽（[HMIM]BF_4）的合成與表征26-28
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑26
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器26
• 2.2.3 實(shí)驗(yàn)方法26-27
• 2.2.4 目標(biāo)產(chǎn)物[HMIM]BF_4離子液體的表征27-28
• 2.3 1-己基3甲基咪唑硫酸氫鹽（[HMIM]HSO_4）的合成與表征28-29
• 2.3.1 實(shí)驗(yàn)試劑28
• 2.3.2 實(shí)驗(yàn)儀器28
• 2.3.3 實(shí)驗(yàn)方法28
• 2.3.4 目標(biāo)產(chǎn)物[HMIM]HSO_4離子液體的表征28-29
• 2.4 本章小結(jié)29-30
• 第三章 HCl溶液中[HMIM]BF_4及[HMIM]HSO_4對(duì)7075鋁合金的緩蝕性能及機(jī)理研究30-48
• 3.1 引言30-31
• 3.2 實(shí)驗(yàn)材料與儀器31
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)材料31
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器31
• 3.3 實(shí)驗(yàn)方法31-33
• 3.3.1 失重法32-33
• 3.3.2 電化學(xué)測(cè)試方法33
• 3.3.4 SEM觀察33
• 3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析33-44
• 3.4.1 [HMIM]BF_4及[HMIM]HSO_4離子液體對(duì)7075鋁合金的緩蝕性能33-38
• 3.4.2 [HMIM]BF_4及[HMIM]HSO_4在7075鋁合金表面的吸附特性38-43
• 3.4.3 掃描電鏡觀察43-44
• 3.5 [HMIM]BF_4及[HMIM]HSO_4對(duì)7075鋁合金的緩蝕機(jī)理44-47
• 3.6 本章小結(jié)47-48
• 第四章 HCl溶液中[HMIM]BF_4及[HMIM]HSO_4對(duì)70碳鋼的緩蝕性能及機(jī)理研究48-62
• 4.1 引言48-49
• 4.2 實(shí)驗(yàn)方法49
• 4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析49-58
• 4.3.1 [HMIM]BF_4及[HMIM]HSO_4離子液體對(duì)70碳鋼的緩蝕性能49-53
• 4.3.2 [HMIM]BF_4及[HMIM]HSO_4在70碳鋼表面的吸附特性53-57
• 4.3.3 掃描電鏡觀察57-58
• 4.4 [HMIM]BF_4及[HMIM]HSO_4對(duì)70碳鋼的緩蝕機(jī)理58-61
• 4.5 本章小結(jié)61-62
• 第五章 HCl溶液中[HMIM]BF_4及[HMIM]HSO_4對(duì)304不銹鋼的緩蝕性能及機(jī)理研究62-75
• 5.1 引言62
• 5.2 實(shí)驗(yàn)方法62-63
• 5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析63-72
• 5.3.1 [HMIM]BF_4及[HMIM]HSO_4離子液體對(duì)304不銹鋼的緩蝕性能63-67
• 5.3.2 [HMIM]BF_4及[HMIM]HSO_4在304不銹鋼表面的吸附特性67-71
• 5.3.3 掃描電鏡觀察和分析71-72
• 5.4 [HMIM]BF_4及[HMIM]HSO_4對(duì)304不銹鋼的緩蝕機(jī)理72-74
• 5.5 本章小結(jié)74-75
• 第六章 結(jié)論75-76
• 參考文獻(xiàn)76-84
• 攻讀碩士期間公開(kāi)發(fā)表的論文及其他成果84-85
• 致謝85

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