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碳量子点缓蚀剂的缓蚀行为与机理研究

表面技术 2020年第11期49卷 13-23页

作者：岑宏宇陈振宇郭兴蓬华中科技大学化学与化工学院武汉430074 广州大学化学与化工学院广州510006

目的探究碳量子点对不同金属在不同工况下的缓蚀性能,分析其在溶液中的作用方式,并提出对金属的缓蚀机理模型,阐释其与传统缓蚀剂分子作用机制的差异。方法采用水热法制备碳量子点,使用质量损失挂片、电化学测试及表面分析手段,研究碳... 详细信息

目的探究碳量子点对不同金属在不同工况下的缓蚀性能,分析其在溶液中的作用方式,并提出对金属的缓蚀机理模型,阐释其与传统缓蚀剂分子作用机制的差异。方法采用水热法制备碳量子点,使用质量损失挂片、电化学测试及表面分析手段,研究碳量子点对碳钢和铝合金分别在饱和CO2盐溶液和盐酸溶液中的缓蚀性能。结果碳量子点对碳钢和铝合金的腐蚀具有明显的抑制作用,质量损失测试证实,当添加质量浓度分别为50 mg/L和5 mg/L时,缓蚀效率可对应达到93%和86%。另外,阳极极化曲线段均出现明显的脱附电位,证实碳量子点在电极表面存在明显的吸附过程。微观形貌表征揭示碳量子点在金属界面形成了厚度超过100 nm的纳米结构保护膜,从而提升了表面疏水性能。不同时间下的电化学阻抗谱测试和荧光显微观察结果表明,其在溶液中的缓蚀作用达到稳定所需时间明显长于传统的缓蚀剂,约为3 h。结论碳量子点是一种缓蚀性能优异的纳米材料缓蚀剂,独特的组成结构使其能在金属表面吸附或鳌合成膜,特殊的荧光性质为其吸附过程的原位表征提供来了新思路。

关键词：碳量子点碳钢铝合金 CO2腐蚀盐酸腐蚀原位表征

环烷酸与有机硫对Cr5Mo钢高温腐蚀的交互作用研究

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中国腐蚀与防护学报 2011年第3期31卷 219-224页

作者：董泽华何金杯郭兴蓬张耀享汉继成华中科技大学化学与化工学院武汉430074 中国石油兰州石化研究院兰州111003

以环烷酸、十二硫醇及白油组成的合成油模拟含酸含硫原油,采用旋转高压釜动态失重实验和微观分析手段,研究280℃下不同硫含量和环烷酸对Cr5Mo低合金钢腐蚀行为的交互影响。研究表明,当油中硫醇(以硫计算)含量3mass%后,由于保护性Fe_7S_8... 详细信息

以环烷酸、十二硫醇及白油组成的合成油模拟含酸含硫原油,采用旋转高压釜动态失重实验和微观分析手段,研究280℃下不同硫含量和环烷酸对Cr5Mo低合金钢腐蚀行为的交互影响。研究表明,当油中硫醇(以硫计算)含量3mass%后,由于保护性Fe_7S_8/Cr_5S_8膜的形成,其腐蚀加速性又显著降低;高酸值下(原油酸值(KOH)>15mg/g),硫醇反而会抑制环烷酸腐蚀,酸值越高,硫醇对环烷酸腐蚀的抑制作用越强。研究还发现,二甲基亚砜含氧硫化物比硫醇对环烷酸腐蚀具有更强烈的抑制作用。

关键词：环烷酸有机硫 Cr5Mo钢高温腐蚀交互作用

烷醇胺水溶液的CO_2吸收机理及其腐蚀行为的相关性研究

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中国腐蚀与防护学报 2003年第2期23卷 79-83页

作者：冯绪文郭兴蓬华中科技大学化学系武汉430074

通过失重法、电化学和表面分析技术探讨了 1 0 13× 10 5Pa和 80℃条件下吸收了CO2 的 4种有代表性的烷醇胺 (MEA、DEA、AMP、MDEA)水溶液 (3mol/L)对碳钢的腐蚀性特点 ,从不同角度讨论了它们的CO2 吸收机理和腐蚀性大小 .实验表明 ,不... 详细信息

通过失重法、电化学和表面分析技术探讨了 1 0 13× 10 5Pa和 80℃条件下吸收了CO2 的 4种有代表性的烷醇胺 (MEA、DEA、AMP、MDEA)水溶液 (3mol/L)对碳钢的腐蚀性特点 ,从不同角度讨论了它们的CO2 吸收机理和腐蚀性大小 .实验表明 ,不同的烷醇胺溶液吸收CO2 的机理不同 ,生成的腐蚀产物膜及溶液组成也不同 ,所以腐蚀性大小也有差异 .在本实验条件下 ,腐蚀性大小顺序为 :MEA >AMP >DEA >MDEA .

关键词：烷醇胺水溶液 C02吸收机理腐蚀相关性碳钢

恒电量瞬态扰动测量Tafel斜率及数据积分处理

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物理化学学报 2005年第1期21卷 93-97页

作者：赵永韬郭兴蓬赵广宇董泽华陈光章海洋腐蚀与防护国家重点实验室中国船舶重工集团七二五研究所青岛266071 华中科技大学化学系武汉430074

提出了一个三参数积分法拟合恒电量强极化数据以测定 Tafel 斜率的新方法，实验证明，恒电量瞬态扰动测量碳钢在酸溶液中的腐蚀，获得的 Tafel 斜率与消除了溶液电阻影响的 Tafel 外推结果有很好的一致性，说明恒电量法有效地消除了溶... 详细信息

提出了一个三参数积分法拟合恒电量强极化数据以测定 Tafel 斜率的新方法，实验证明，恒电量瞬态扰动测量碳钢在酸溶液中的腐蚀，获得的 Tafel 斜率与消除了溶液电阻影响的 Tafel 外推结果有很好的一致性，说明恒电量法有效地消除了溶液电阻对该体系测量结果的影响，并且通过电化学和失重实验验证表明，这种快速测量可以获得准确的腐蚀速率，这种新的恒电量强极化积分算法相对微分法的优势体现在算法简捷和用于数值计算的数据具有较高的信噪比，因此能够提高测量精度．

关键词：恒电量 Tafel斜率积分法碳钢硫酸溶液

NaCl溶液中N80钢锈垢形成过程的电化学行为

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腐蚀与防护 2011年第7期32卷 521-524,527页

作者：朱元良郭兴蓬南阳理工学院生物与化学工程学院南阳473066 华中科技大学化学化工学院武汉430074

利用线性极化、电化学阻抗谱及表面分析技术研究了N80钢在NaCl溶液中腐蚀锈垢形成过程的电化学行为。结果表明,随着锈垢的形成,腐蚀过程由电化学控制转变为扩散控制,电荷传递电阻及扩散电阻减小,阻抗扩散部分直线与实轴夹角逐渐减小。... 详细信息

利用线性极化、电化学阻抗谱及表面分析技术研究了N80钢在NaCl溶液中腐蚀锈垢形成过程的电化学行为。结果表明,随着锈垢的形成,腐蚀过程由电化学控制转变为扩散控制,电荷传递电阻及扩散电阻减小,阻抗扩散部分直线与实轴夹角逐渐减小。提出了试样表面锈垢的物理模型,解释了锈垢层疏松多孔特性与阻抗谱特征之间的相关性。腐蚀锈垢分为两层,表面层疏松多孔,内层较为致密,Cl^-在内层产生浓集,对基底腐蚀起促进作用。

关键词：腐蚀垢碳钢传输线模型电化学阻抗谱(EIS)

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钢铁表面自组装缓蚀膜

材料工程 2012年第12期40卷 95-101页

作者：王海人陈凤屈钧娥江燕郭兴蓬华中科技大学化学与化工学院武汉430074 湖北大学材料科学与工程学院武汉430062

分子自组装技术在表面工程、纳米技术、膜技术和生命科学领域已有很广泛的应用,对未来材料发展起到很重要的作用,已成为近年来科研工作者关注的重点之一。钢铁作为广泛应用的工程材料,因其容易被腐蚀的特点,缓蚀膜的研究关系重大。钢铁... 详细信息

分子自组装技术在表面工程、纳米技术、膜技术和生命科学领域已有很广泛的应用,对未来材料发展起到很重要的作用,已成为近年来科研工作者关注的重点之一。钢铁作为广泛应用的工程材料,因其容易被腐蚀的特点,缓蚀膜的研究关系重大。钢铁表面自组装分子膜不仅具有分子取向性好、排列紧密有序、热力学稳定、用量少、成本低等优点,而且缓蚀效果十分优良。因此,钢铁表面自组装缓蚀膜技术目前引起了众多学者的关注。本文综述了钢铁表面自组装缓蚀膜的主要体系、影响因素及其表征技术三个方面的最新研究进展,并对自组装膜的发展方向进行了展望。

关键词：钢铁自组装缓蚀膜缓蚀效率表征技术

MOF-5控制释放的不同取代基三氮唑对铜的防腐蚀性能研究

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MOF-5控制释放的不同取代基三氮唑对铜的防腐蚀性能研究

刺五加提取物作为盐酸溶液中碳钢高效绿色缓蚀剂研究

第二十二届全国缓蚀剂与水处理学术讨论会

作者：曹娇娇陈振宇邱于兵郭兴蓬华中科技大学化学与化工学院材料化学与服役失效湖北省重点实验室

方法本文利用硝酸锌作为金属源,对苯二甲酸作为配体,通过水热反应得到一种典型的有机金属框架材料,即MOF-5。随后,将缓蚀剂分子1-甲基苯并三唑(BTA-CH)、1-氨基苯并三唑(BTA-NH)和1-辛基苯并三唑(BTACO(CH)CH)分别负载到MOF-5上,形成MOF... 详细信息

方法本文利用硝酸锌作为金属源,对苯二甲酸作为配体,通过水热反应得到一种典型的有机金属框架材料,即MOF-5。随后,将缓蚀剂分子1-甲基苯并三唑(BTA-CH)、1-氨基苯并三唑(BTA-NH)和1-辛基苯并三唑(BTACO(CH)CH)分别负载到MOF-5上,形成MOF-5@BTA-CH、MOF-5@BTA-NH和MOF-5@BTA-CO(CH)CH。采用透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和X射线衍射(XRD)对化合物的形貌和结构进行了表征。结果 TEM结果表明,MOF-5具有立方体结构,BTA-CH3、BTA-NH2和BTA-CO(CH2)6CH3三种缓蚀剂分子吸附在MOF-5表面;FTIR中出现三种缓蚀剂和MOF-5的特征峰的伸缩振动,表明MOF-5成功地负载三种缓蚀剂分子;此外,通过XRD测试结果可以发现负载前后皆有MOF-5的衍射峰,这说明MOF-5成功负载缓蚀剂后其晶体结构未被破坏。采用热重分析(TGA)和紫外-可见光谱(UV-vis)评价了MOF-5对三种缓蚀剂分子的负载和释放能力;运用电化学阻抗谱和极化曲线等电化学测试手段对他们的缓蚀性能进行了评价。TGA结果表明,MOF-5对BTA-CH、BTA-NH和BTA-CO(CH)CH的负载率分别为9.11%、14.94%和8.65%;负载率的差异取决于基团的极性,极性越高,负载率越高;UV-vis结果表明MOF-5负载缓蚀剂后,能够缓慢、均匀地释放缓蚀剂分子,12 h后,BTA-CH、BTA-NH和BTA-CO(CH)CH释放量分别达到89.45%、40.60%和81.08%;相应的电化学测试结果表明释放的三种缓蚀剂对铜的缓蚀效率分别达到68.87%、76.16%和70.90%。进一步通过扫描电镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)等方法探究了MOF-5@BTA-CH、MOF-5@BTA-NH和MOF-5@BTA-CO(CH)CH作用下铜表面的微观形貌及组成。SEM结果表明,在氯化钠溶液中浸泡后,铜表面腐蚀严重,而且局部出现点蚀,而在添加了缓蚀剂的氯化钠溶液中,铜表面覆盖致密保护膜,表明缓蚀剂能够有效抑制金属腐蚀;XPS分析结果证实缓蚀剂分子是通过N原子在铜表面吸附成膜。除此之外,相应的理论计算为缓蚀剂与MOF-5之间的相互作用和保护膜的形成机理提供了理论依据。

关键词： MOF-5 BTA 理论计算负载与释放极化曲线

来源： cnki会议评论

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刺五加提取物作为盐酸溶液中碳钢高效绿色缓蚀剂研究

薄层液膜下直流电场对铜的腐蚀行为、氯离子迁移行为和枝晶生长的影响(英文)

第二十二届全国缓蚀剂与水处理学术讨论会

作者：罗志刚万闪廖伯凯郭兴蓬广州大学化学化工学院

为了符合绿色发展的理念,近些年环境友好型植物缓蚀剂开发成为研究热点之一。目的利用植物中"无用"部位提取一些杂环有机物作为缓蚀剂,具有变废为宝、成本低、无毒害、可再生等显著优点。方法本工作采用索氏提取法,从刺五加叶片中制得... 详细信息

为了符合绿色发展的理念,近些年环境友好型植物缓蚀剂开发成为研究热点之一。目的利用植物中"无用"部位提取一些杂环有机物作为缓蚀剂,具有变废为宝、成本低、无毒害、可再生等显著优点。方法本工作采用索氏提取法,从刺五加叶片中制得刺五加提取物作为碳钢酸性溶液中的高效缓蚀剂,采用FTIR对刺五加的组成进行分析,系统探究了缓蚀剂浓度、温度、浸泡时间等因素对碳钢的缓释效果。结果在添加最佳浓度150mg/L时,缓蚀效率可达97%。随着浸泡时间达到144 h,最佳浓度的缓释效率仍可保持89%以上。结论结合动力学试验结果表明刺五加提取物缓蚀剂在碳钢表面的吸附过程符合Langmuir吸附。通过SEM、EDS和XPS技术对腐蚀产物的成分和微观结构进行分析,结果表明刺五加提取物缓蚀剂在Q235碳钢表面吸附形成致密疏水性保护膜,有效的抑制侵蚀性离子对金属的腐蚀。

关键词：缓蚀剂碳钢腐蚀

来源： cnki会议评论

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2014年第1期24卷 285-291页

作者：黄华良潘志权郭兴蓬邱于兵武汉工程大学化工与制药学院武汉430073 华中科技大学化学与化工学院武汉430074

采用动电位极化和表面分析技术(SEM/EDS),研究薄层液膜下直流电场对印刷电路板铜的腐蚀行为、氯离子迁移行为和枝晶生长的影响。结果表明:直流电场使铜的腐蚀减弱;氯离子在直流电场作用下由负极到正极发生定向迁移,并且富集于电场的正极... 详细信息

采用动电位极化和表面分析技术(SEM/EDS),研究薄层液膜下直流电场对印刷电路板铜的腐蚀行为、氯离子迁移行为和枝晶生长的影响。结果表明:直流电场使铜的腐蚀减弱;氯离子在直流电场作用下由负极到正极发生定向迁移,并且富集于电场的正极,导致电场正极发生严重的局部腐蚀;枝晶生长于电场的负极,并且其速率和尺寸随着外加电压的增加和暴露时间的延长而分别加快和变大。

关键词：铜枝晶迁移直流电场薄层液膜印刷电路板