本文關(guān)鍵詞：新型噻二唑類酸洗緩蝕劑性能及作用機(jī)理研究

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【摘要】：碳鋼由于其良好的機(jī)械強(qiáng)度,高導(dǎo)熱性,低廉的成本而廣泛應(yīng)用于熱交換設(shè)備中。在使用過(guò)程中,碳鋼表面會(huì)結(jié)垢并發(fā)生不同程度的腐蝕。鹽酸和硫酸是設(shè)備除垢處理中最常用的兩種化學(xué)清洗液。但是在化學(xué)清洗過(guò)程中,酸洗液會(huì)造成碳鋼的腐蝕。向酸洗液中加入緩蝕劑是防止金屬腐蝕的最為簡(jiǎn)便、高效的方法之一。噻二唑類緩蝕劑具有優(yōu)良的緩蝕性能并且低毒環(huán)保,因此對(duì)其緩蝕性能和機(jī)理的研究是一項(xiàng)非常有意義的工作。本文選用三種噻二唑衍生物作為緩蝕劑,通過(guò)動(dòng)電位極化曲線、電化學(xué)交流阻抗譜、恒電位計(jì)時(shí)電流曲線、掃描電子顯微鏡、量子化學(xué)計(jì)算及零電荷電勢(shì)等方法分別研究了其對(duì)1.0 mol/L鹽酸溶液和0.5 mol/L硫酸溶液中碳鋼的緩蝕性能及機(jī)理。主要研究成果如下:電化學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,噻二唑衍生物對(duì)兩種酸洗液中的碳鋼均有很好的緩蝕效果,并且對(duì)陰極反應(yīng)和陽(yáng)極反應(yīng)都進(jìn)行抑制,為混合型緩蝕劑。緩蝕劑在鹽酸溶液中緩蝕效率要高于同等緩蝕劑濃度下的硫酸溶液中的緩蝕效率。三種緩蝕劑沒(méi)有改變碳鋼的腐蝕機(jī)理,只通過(guò)在金屬表面成膜抑制其腐蝕過(guò)程。緩蝕劑在陰極電位和陽(yáng)極電位下都保持了很好的穩(wěn)定性,顯著降低了腐蝕電流密度。通過(guò)量子化學(xué)計(jì)算確定緩蝕劑分子的活性吸附中心,并從理論上對(duì)三種緩蝕劑的緩蝕性能進(jìn)行對(duì)比,與電化學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果相一致。通過(guò)零電荷電勢(shì)方法研究了三種噻二唑衍生物對(duì)碳鋼的緩蝕機(jī)理,實(shí)驗(yàn)表明碳鋼在添加和未添加緩蝕劑的酸性溶液中均帶有正電荷。提出噻二唑衍生物可能的緩蝕機(jī)理,并解釋了緩蝕劑在鹽酸溶液中要比硫酸溶液中效率高的現(xiàn)象。
【關(guān)鍵詞】：碳鋼 緩蝕劑 酸洗液 電化學(xué)阻抗譜 零電荷電勢(shì)
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)院研究生院(海洋研究所)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG174.42
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-26
• 1.1 緩蝕劑的概念及特點(diǎn)10
• 1.2 緩蝕劑緩蝕作用的影響因素10-11
• 1.3 緩蝕劑的分類11-13
• 1.4 緩蝕劑的常用研究方法13-16
• 1.4.1 重量法13
• 1.4.2 電化學(xué)方法13-14
• 1.4.3 分析化學(xué)法14-15
• 1.4.4 表面形貌分析法15-16
• 1.4.5 量子化學(xué)計(jì)算法16
• 1.5 緩蝕劑的物理化學(xué)機(jī)理16-19
• 1.5.1 氧化膜型緩蝕劑16-17
• 1.5.2 沉淀膜型緩蝕劑17
• 1.5.3 吸附膜型緩蝕劑17-18
• 1.5.4 有機(jī)緩蝕劑界面反應(yīng)成膜理論18
• 1.5.5 有機(jī)緩蝕劑非極性基團(tuán)屏蔽作用機(jī)理18-19
• 1.6 酸洗緩蝕劑19-21
• 1.6.1 常用的酸洗劑19
• 1.6.2 主要的酸洗緩蝕劑19-21
• 1.7 緩蝕劑研究開(kāi)發(fā)展望21-25
• 1.7.1 環(huán)境友好型緩蝕劑21-22
• 1.7.2 環(huán)境友好型緩蝕劑分子設(shè)計(jì)22-23
• 1.7.3 利用天然產(chǎn)物等來(lái)制備緩蝕劑23
• 1.7.4 有機(jī)緩蝕劑的量子化學(xué)研究23-25
• 1.8 選題依據(jù)和意義25-26
• 第二章 實(shí)驗(yàn)部分26-32
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料與儀器26-28
• 2.2 實(shí)驗(yàn)方法28-32
• 2.2.1 電化學(xué)測(cè)試方法28-30
• 2.2.2 量子化學(xué)計(jì)算30
• 2.2.3 表面形貌分析30-32
• 第三章噻二唑衍生物對(duì)鹽酸溶液中碳鋼的緩蝕性能研究32-42
• 3.1 引言32
• 3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論32-41
• 3.2.1 動(dòng)電位極化曲線32-35
• 3.2.2 電化學(xué)阻抗譜35-38
• 3.2.3 恒電位計(jì)時(shí)電流曲線38-39
• 3.2.4 表面分析實(shí)驗(yàn)39-41
• 3.3 本章小結(jié)41-42
• 第四章 噻二唑衍生物對(duì)硫酸溶液中碳鋼的緩蝕性能研究42-52
• 4.1 引言42
• 4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及討論42-51
• 4.2.1 動(dòng)電位極化曲線42-45
• 4.2.2 電化學(xué)阻抗譜45-48
• 4.2.3 恒電位計(jì)時(shí)電流曲線48-50
• 4.2.4 表面分析實(shí)驗(yàn)50-51
• 4.3 本章小結(jié)51-52
• 第五章 量子化學(xué)計(jì)算52-56
• 5.1 引言52
• 5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論52-55
• 5.2.1 前線分子軌道52-54
• 5.2.2 分子整體反應(yīng)活性54-55
• 5.3 本章小結(jié)55-56
• 第六章 零電荷電勢(shì)及噻二唑衍生物的緩蝕劑機(jī)理分析56-60
• 6.1 引言56
• 6.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論56-58
• 6.3 本章小結(jié)58-60
• 第七章 結(jié)論60-62
• 參考文獻(xiàn)62-65
• 攻讀碩士期間研究成果65

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 唐子龍，，宋詩(shī)哲;有機(jī)緩蝕劑的量子化學(xué)研究[J];中國(guó)腐蝕與防護(hù)學(xué)報(bào);1995年03期

本文編號(hào)：949499