本文關(guān)鍵詞：HC1中咪唑與2-苯基-2-咪唑啉對(duì)金屬的緩蝕性能及機(jī)理研究

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【摘要】：咪唑及其衍生物類緩蝕劑因具有綠色環(huán)保、價(jià)格低廉等特點(diǎn),在金屬腐蝕與防護(hù)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。但它們的緩蝕效率一般不高,利用不同緩蝕劑間的協(xié)同緩蝕作用是提高緩蝕效率常見的方法之一。此外,2-苯基-2-咪唑啉的合成工藝簡(jiǎn)單、成本較低,然而其作為金屬緩蝕劑的研究報(bào)道較少。因此,本論文以咪唑(IM)與2-苯基-2-咪唑啉(2-PI)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)5052鋁合金(AA5052)、Q235碳鋼及304不銹鋼的緩蝕性能及機(jī)理;并分析這兩種緩蝕劑對(duì)這三種金屬的協(xié)同緩蝕作用。主要的研究?jī)?nèi)容及結(jié)論如下:1.0 mol·L-1的HCl溶液中,IM及2-PI對(duì)AA5052、Q235碳鋼及304不銹鋼均具有緩蝕性能,且2-PI的緩蝕性能優(yōu)于IM,單一緩蝕劑2-PI對(duì)這三種金屬的最大緩蝕效率可分別達(dá)到:88.0%、85.5%及89.7%。IM及2-PI對(duì)AA5052、Q235碳鋼及304不銹鋼均具有協(xié)同緩蝕作用,在測(cè)試的濃度范圍內(nèi),保證兩種緩蝕劑的總濃度與單一緩蝕劑相同(或相近)的情況下,IM及2-PI對(duì)這三種金屬的協(xié)同緩蝕效率與單一緩蝕劑IM相比,分別提高12.7%-16.4%、16.0%-18.2%及15.3%-29.0%;與單一緩蝕劑2-PI相比,分別提高2.1%-7.5%、7.3%-10.6%及4.5%-6.1%。同時(shí),SEM觀察顯示,在兩種緩蝕劑復(fù)配使用下的試樣表面更加平整光滑,證實(shí)了協(xié)同作用的存在。通過對(duì)IM及2-PI在AA5052、Q235碳鋼及304不銹鋼表面吸附反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)吉布斯自由能θadsDG、標(biāo)準(zhǔn)吸附焓(熱)θadsDH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的計(jì)算及分析,判斷出這兩種緩蝕劑在這三種金屬表面的吸附均滿足Lagmuir吸附等溫式,且吸附類型均是以化學(xué)吸附為主的混合吸附。同時(shí),2-PI的吸附作用力更強(qiáng),暗示2-PI的緩蝕性能更好,這與實(shí)驗(yàn)測(cè)試的結(jié)果一致。此外,基于實(shí)驗(yàn)研究的結(jié)果,結(jié)合IM及2-PI的分子結(jié)構(gòu),理論上分別探討了這兩種緩蝕劑分子與金屬表面的結(jié)合作用,并繪出相關(guān)的吸附模型圖。同時(shí),利用合作吸附模型合理地解釋了協(xié)同緩蝕作用。
【關(guān)鍵詞】：HCl 2-苯基-2-咪唑啉 緩蝕 吸附特性 協(xié)同效應(yīng)
【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】：2015
【分類號(hào)】：TG174.42
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-22
• 1.1 金屬腐蝕及防護(hù)10-11
• 1.1.1 金屬腐蝕的危害10
• 1.1.2 金屬腐蝕的類型10
• 1.1.3 金屬腐蝕的防護(hù)方法10-11
• 1.2 金屬緩蝕劑的研究發(fā)展11-14
• 1.2.1 鋁合金緩蝕劑12-13
• 1.2.2 碳鋼緩蝕劑13
• 1.2.3 不銹鋼緩蝕劑13-14
• 1.3 協(xié)同緩蝕的研究現(xiàn)狀及發(fā)展14-15
• 1.3.1 有機(jī)物與無機(jī)物間的協(xié)同14-15
• 1.3.2 無機(jī)物與無機(jī)物間的協(xié)同15
• 1.3.3 有機(jī)物與有機(jī)物間的協(xié)同15
• 1.4 緩蝕劑的緩蝕機(jī)理15-17
• 1.4.1 電化學(xué)機(jī)理16
• 1.4.2 物理化學(xué)機(jī)理16
• 1.4.3 吸附機(jī)理16-17
• 1.5 緩蝕劑吸附類型的判斷17-20
• 1.5.1 吸附等溫式17-18
• 1.5.2 吸附類型的判斷18-20
• 1.6 本論文的研究意義及內(nèi)容20-22
• 1.6.1 研究意義20
• 1.6.2 研究?jī)?nèi)容20-22
• 第二章 HCl中咪唑與 2-苯基2咪唑啉對(duì)5052鋁合金的緩蝕性能及機(jī)理研究. 1322-42
• 2.1 引言22-23
• 2.2 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器23-24
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑23
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器23-24
• 2.3 實(shí)驗(yàn)研究方法24-25
• 2.3.1 失重法24
• 2.3.2 極化曲線法24-25
• 2.3.3 電化學(xué)交流阻抗譜法25
• 2.3.4 掃描電鏡25
• 2.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析25-38
• 2.4.1 單一緩蝕劑咪唑或 2-苯基2咪唑啉對(duì)5052鋁合金的緩蝕性能25-31
• 2.4.2 咪唑與 2-苯基-2 咪唑啉在5052鋁合金表面的吸附特性31-36
• 2.4.3 咪唑與 2-苯基-2 咪唑啉對(duì)5052鋁合金的協(xié)同緩蝕效應(yīng)36-38
• 2.4.4 掃描電鏡觀察38
• 2.5 咪唑與 2-苯基2咪唑啉對(duì)5052鋁合金的緩蝕機(jī)理38-40
• 2.6 咪唑與 2-苯基2咪唑啉對(duì)5052鋁合金的協(xié)同緩蝕機(jī)理40-41
• 2.7 本章小結(jié)41-42
• 第三章 HCl中咪唑與 2-苯基2咪唑啉對(duì)Q235 碳鋼的緩蝕性能及機(jī)理研究42-61
• 3.1 引言42-43
• 3.2 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器43
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑43
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器43
• 3.3 實(shí)驗(yàn)研究方法43
• 3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析43-57
• 3.4.1 單一緩蝕劑咪唑或 2-苯基2咪唑啉對(duì)Q235 碳鋼的緩蝕性能43-48
• 3.4.2 咪唑與 2-苯基2咪唑啉在Q235 碳鋼表面的吸附特性48-52
• 3.4.3 咪唑與 2-苯基2咪唑啉對(duì)Q235 碳鋼的協(xié)同緩蝕效應(yīng)52-56
• 3.4.4 掃描電鏡觀察56-57
• 3.5 咪唑與 2-苯基2咪唑啉對(duì)Q235 碳鋼的緩蝕及協(xié)同緩蝕機(jī)理57-58
• 3.6 咪唑與 2-苯基2咪唑啉對(duì)Q235 碳鋼的協(xié)同緩蝕機(jī)理58-59
• 3.7 本章小結(jié)59-61
• 第四章 HCl中咪唑與 2-苯基2咪唑啉對(duì)304不銹鋼的緩蝕性能及機(jī)理研究61-80
• 4.1 引言61
• 4.2 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器61-62
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑61
• 4.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器61-62
• 4.3 實(shí)驗(yàn)研究方法62
• 4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析62-76
• 4.4.1 單一緩蝕劑咪唑或 2-苯基2咪唑啉對(duì)304不銹鋼的緩蝕性能62-67
• 4.4.2 咪唑與 2-苯基2咪唑啉在304不銹鋼表面的吸附特性67-71
• 4.4.3 咪唑與 2-苯基2咪唑啉對(duì)304不銹鋼的協(xié)同緩蝕效應(yīng)71-75
• 4.4.4 掃描電鏡觀察75-76
• 4.5 咪唑與 2-苯基2咪唑啉對(duì)304不銹鋼的緩蝕機(jī)理76-77
• 4.6 咪唑與 2-苯基2咪唑啉對(duì)304不銹鋼的協(xié)同緩蝕機(jī)理77-78
• 4.7 本章小結(jié)78-80
• 第五章 總結(jié)80-81
• 參考文獻(xiàn)81-88
• 攻讀碩士期間公開發(fā)表的論文及其他成果88-89
• 致謝89

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