發(fā)布時間：2017-09-30 17:24

  本文關鍵詞：新型噻二唑類酸洗緩蝕劑性能及作用機理研究

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【摘要】：碳鋼由于其良好的機械強度,高導熱性,低廉的成本而廣泛應用于熱交換設備中。在使用過程中,碳鋼表面會結垢并發(fā)生不同程度的腐蝕。鹽酸和硫酸是設備除垢處理中最常用的兩種化學清洗液。但是在化學清洗過程中,酸洗液會造成碳鋼的腐蝕。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,因此對其緩蝕性能和機理的研究是一項非常有意義的工作。本文選用三種噻二唑衍生物作為緩蝕劑,通過動電位極化曲線、電化學交流阻抗譜、恒電位計時電流曲線、掃描電子顯微鏡、量子化學計算及零電荷電勢等方法分別研究了其對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理。主要研究成果如下:電化學實驗結果表明,噻二唑衍生物對兩種酸洗液中的碳鋼均有很好的緩蝕效果,并且對陰極反應和陽極反應都進行抑制,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。三種緩蝕劑沒有改變碳鋼的腐蝕機理,只通過在金屬表面成膜抑制其腐蝕過程。緩蝕劑在陰極電位和陽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。通過量子化學計算確定緩蝕劑分子的活性吸附中心,并從理論上對三種緩蝕劑的緩蝕性能進行對比,與電化學實驗結果相一致。通過零電荷電勢方法研究了三種噻二唑衍生物對碳鋼的緩蝕機理,實驗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象。
【關鍵詞】：碳鋼 緩蝕劑 酸洗液 電化學阻抗譜 零電荷電勢
【學位授予單位】：中國科學院研究生院(海洋研究所)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：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 電化學方法13-14
• 1.4.3 分析化學法14-15
• 1.4.4 表面形貌分析法15-16
• 1.4.5 量子化學計算法16
• 1.5 緩蝕劑的物理化學機理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 有機緩蝕劑界面反應成膜理論18
• 1.5.5 有機緩蝕劑非極性基團屏蔽作用機理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計22-23
• 1.7.3 利用天然產物等來制備緩蝕劑23
• 1.7.4 有機緩蝕劑的量子化學研究23-25
• 1.8 選題依據和意義25-26
• 第二章 實驗部分26-32
• 2.1 實驗材料與儀器26-28
• 2.2 實驗方法28-32
• 2.2.1 電化學測試方法28-30
• 2.2.2 量子化學計算30
• 2.2.3 表面形貌分析30-32
• 第三章噻二唑衍生物對鹽酸溶液中碳鋼的緩蝕性能研究32-42
• 3.1 引言32
• 3.2 實驗結果與討論32-41
• 3.2.1 動電位極化曲線32-35
• 3.2.2 電化學阻抗譜35-38
• 3.2.3 恒電位計時電流曲線38-39
• 3.2.4 表面分析實驗39-41
• 3.3 本章小結41-42
• 第四章 噻二唑衍生物對硫酸溶液中碳鋼的緩蝕性能研究42-52
• 4.1 引言42
• 4.2 實驗結果及討論42-51
• 4.2.1 動電位極化曲線42-45
• 4.2.2 電化學阻抗譜45-48
• 4.2.3 恒電位計時電流曲線48-50
• 4.2.4 表面分析實驗50-51
• 4.3 本章小結51-52
• 第五章 量子化學計算52-56
• 5.1 引言52
• 5.2 實驗結果與討論52-55
• 5.2.1 前線分子軌道52-54
• 5.2.2 分子整體反應活性54-55
• 5.3 本章小結55-56
• 第六章 零電荷電勢及噻二唑衍生物的緩蝕劑機理分析56-60
• 6.1 引言56
• 6.2 實驗結果與討論56-58
• 6.3 本章小結58-60
• 第七章 結論60-62
• 參考文獻62-65
• 攻讀碩士期間研究成果65

【參考文獻】

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1 唐子龍，，宋詩哲;有機緩蝕劑的量子化學研究[J];中國腐蝕與防護學報;1995年03期

本文編號：949499