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智能阻锈剂LDH-NO_(2)在钢筋混凝土中的控释机制及缓蚀性能

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工程科学学报 2022年第8期44卷 1368-1378页

作者：文成田玉琬杨德越王贵邓培昌董超芳广东海洋大学广东省海洋装备及制造工程技术研究中心湛江524088 北京科技大学北京材料基因工程高精尖创新中心北京100083

为解决传统阻锈剂过早失活、过量投放的问题,研究了一种具有控释、长效、靶向特征的智能阻锈剂LDH-NO_(2).采用第一性原理计算、物理检测技术、浸泡实验和电化学方法研究了智能阻锈剂LDH-NO_(2)的微观和宏观控释规律及缓蚀行为.结果表明... 详细信息

为解决传统阻锈剂过早失活、过量投放的问题,研究了一种具有控释、长效、靶向特征的智能阻锈剂LDH-NO_(2).采用第一性原理计算、物理检测技术、浸泡实验和电化学方法研究了智能阻锈剂LDH-NO_(2)的微观和宏观控释规律及缓蚀行为.结果表明:(1)在氯离子侵蚀或碳化的混凝土环境中,LDH-NO_(2)中的NO_(2)可快速、自发释放,1h内达到释放平衡,从而及时修复钢筋的腐蚀损伤;(2) LDH-NO_(2)对碳化环境比氯离子环境更加敏感,其与CO_(2)发生离子交换反应的化学能更大,反应产物的层间距更小、层间作用力更强、稳定性更好;(3)含氯碳化混凝土环境中,5 g·L^(-1)LDH-NO_(2)对碳钢钢筋的缓蚀效率约99%,使碳钢钢筋腐蚀速率下降一个数量级;(4)相较于传统阻锈剂NaNO_(2),智能阻锈剂LDH-NO_(2)可有效延长碳钢钢筋的腐蚀起始时间、减少其腐蚀面积、降低其腐蚀程度;(5) LDH-NO_(2)的缓蚀性能主要源于LDH对NO_(2)的释放,而非其对腐蚀性离子的吸附.因此,智能阻锈剂LDH-NO_(2)在钢筋混凝环境中具有优异的缓蚀性能和长效性.

关键词：阻锈剂层状双金属氢氧化物控释缓蚀第一性原理计算

1,2,4-三唑在模拟调相机转子内冷却水中对铜的缓蚀作用

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中国腐蚀与防护学报 2024年第3期44卷 772-780页

作者：冯礼奎程一杰宋小宁于志勇严梓轩张大全国网浙江省电力公司电力科学研究院杭州310014 上海电力大学环境与化学工程学院上海201306

选用1.2.4-三唑(TAZ)作为转子冷却水模拟溶液中铜导线的缓蚀剂。通过pH计,电导率仪,溶氧仪检测了使用TAZ前后对转子冷却水模拟溶液的水质变化影响,结果表明TAZ的加入会一定程度上降低溶液的pH值,对电导率和溶氧量的影响不大。采用失重... 详细信息

选用1.2.4-三唑(TAZ)作为转子冷却水模拟溶液中铜导线的缓蚀剂。通过pH计,电导率仪,溶氧仪检测了使用TAZ前后对转子冷却水模拟溶液的水质变化影响,结果表明TAZ的加入会一定程度上降低溶液的pH值,对电导率和溶氧量的影响不大。采用失重法、动态电位极化法和电化学阻抗谱法研究了TAZ在转子冷却水模拟溶液中对Cu的缓蚀性能。结果表明,随着TAZ浓度的增加,Cu的腐蚀速率降低,腐蚀电流密度减少,其缓蚀效率提高。当TAZ的加入量为10 mmol/L时,其缓蚀效率最高为99.9%(失重法)和92.0%(电化学阻抗法)。采用Langmuir等温线拟合金属表面的吸附过程,证实了TAZ在Cu表面的吸附属于混合吸附。通过理论计算进一步证明了TAZ在铜合金表面具有较好的吸附作用,可以有效地抑制模拟冷却水溶液中Cu腐蚀。在转子冷却水溶液体系中,TAZ对Cu具有较好的缓蚀性能,是一种自发吸附的绿色缓蚀剂。

关键词：调相机缓蚀 1,2,4-三唑铜冷却水

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衣康酸均聚物的制备及其阻垢缓蚀性能研究

石油炼制与化工 2022年第12期53卷 119-124页

作者：雷雪秦冰孙飞高嵩余正齐中石化石油化工科学研究院有限公司北京100083

采用水溶液自由基聚合法,以衣康酸(IA)为单体,在不同反应温度下经引发剂引发,聚合得到了一系列衣康酸均聚物(PIA)。采用红外光谱、凝胶渗透色谱、碘量法等对PIA进行表征,并评价其阻垢和缓蚀性能。结果表明,重均相对分子质量为1800~2700... 详细信息

采用水溶液自由基聚合法,以衣康酸(IA)为单体,在不同反应温度下经引发剂引发,聚合得到了一系列衣康酸均聚物(PIA)。采用红外光谱、凝胶渗透色谱、碘量法等对PIA进行表征,并评价其阻垢和缓蚀性能。结果表明,重均相对分子质量为1800~2700的PIA性能良好,当其添加量(ρ)为8 mg L时,对CaCO_(3)的阻垢率超过65%,与4 mg/L Zn^(2+)复配后,其对碳钢的缓蚀率超过90%。

关键词：衣康酸均聚物阻垢缓蚀

缓蚀剂对HT700T合金在氯化物熔盐中腐蚀行为的影响

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热力发电 2022年第9期51卷 155-161页

作者：易寒朱明张欣鲁金涛黄春林周永莉黄锦阳西安科技大学材料科学与工程学院陕西西安710054 西安热工研究院有限公司清洁低碳热力发电系统集成及运维国家工程研究中心陕西西安710054

采用浸泡法研究了镍铁基高温合金HT700T在800℃下添加不同剂量Al粉缓蚀剂的NaCl/KCl/MgCl_(2)氯化物熔盐中的腐蚀行为,浸泡时间分别为200、300、400 h。采用X射线衍射(XRD)和配备能谱仪的扫描电子显微镜(SEM/EDS)对腐蚀产物的组成、形... 详细信息

采用浸泡法研究了镍铁基高温合金HT700T在800℃下添加不同剂量Al粉缓蚀剂的NaCl/KCl/MgCl_(2)氯化物熔盐中的腐蚀行为,浸泡时间分别为200、300、400 h。采用X射线衍射(XRD)和配备能谱仪的扫描电子显微镜(SEM/EDS)对腐蚀产物的组成、形貌和元素分布进行了研究,分析了缓蚀剂对HT700T合金腐蚀行为的影响。结果表明:HT700T合金在800℃下腐蚀后,添加Al粉缓蚀剂可在样品表面生成具有面心立方结构的Ni_(3)Al相;当Al粉缓蚀剂添加量为2%(质量分数)时,可在合金表面形成致密的Al_(2)O_(3)膜;当Al粉缓蚀剂添加量为10%(质量分数)时,Al向内扩散导致合金内部元素发生变化,形成由Al_(2)O_(3)、Al-Ni-Fe、Ni-Fe、Ni-Al、Ni-Al-Fe+Cr_(2)O_(3)组成的防护层,其深度随时间变化分别为185.8μm(200 h)、145.66μm(300 h)、166.02μm(400 h),可有效降低800℃下氯化物熔盐的腐蚀速率。

关键词： HT700T合金氯化物熔盐缓蚀太阳能热发电

香根草提取物对冷轧钢在盐酸溶液中的缓蚀作用

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中国腐蚀与防护学报 2023年第1期43卷 173-178页

作者：邓志华雷然张智勇杨维宇李向红西南林业大学生态与环境学院昆明650224 西南林业大学化学工程学院昆明650224

采用回流提取法对香根草(Vetiveria zizanioides)提取得到香根草提取物(VZE),利用失重法和电化学法研究了VZE在1.0 mol/L HCl溶液中对碳钢的缓蚀作用。结果表明:温度为40℃,VZE浓度为0.20 g/L时,缓蚀效果最佳,缓蚀率可达91.9%。VZE在钢... 详细信息

采用回流提取法对香根草(Vetiveria zizanioides)提取得到香根草提取物(VZE),利用失重法和电化学法研究了VZE在1.0 mol/L HCl溶液中对碳钢的缓蚀作用。结果表明:温度为40℃,VZE浓度为0.20 g/L时,缓蚀效果最佳,缓蚀率可达91.9%。VZE在钢表面的吸附符合Langmuir吸附等温式,吸附类型为物理吸附和化学吸附相结合的混合吸附型。动电位极化曲线表明,VZE可同时抑制阴极和阳极反应,属于混合抑制型缓蚀剂。Nyquist图谱的容抗弧随VZE浓度的增大而明显增大,碳钢的电荷转移电阻增大,腐蚀反应速率降低,从而起到缓蚀作用。

关键词：香根草提取物盐酸钢缓蚀吸附

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羧甲基壳聚糖接枝聚丙烯酸阻垢缓蚀性能研究

环境科学学报 2022年第2期42卷 81-95页

作者：宋荻陈炜余伟杨琥南京大学环境学院污染控制与资源化研究国家重点实验室南京210023 泉州南京大学环保产业研究院泉州362000

结垢和腐蚀是工业循环冷却水系统应用中存在的两大重要问题.以一种性能优越且绿色环保的天然高分子材料—壳聚糖为原材,制备了一系列不同接枝率的羧甲基壳聚糖接枝聚丙烯酸(CMCS-g-PAA)阻垢缓蚀剂.通过静态阻垢法、扫描电子显微镜(SEM)... 详细信息

结垢和腐蚀是工业循环冷却水系统应用中存在的两大重要问题.以一种性能优越且绿色环保的天然高分子材料—壳聚糖为原材,制备了一系列不同接枝率的羧甲基壳聚糖接枝聚丙烯酸(CMCS-g-PAA)阻垢缓蚀剂.通过静态阻垢法、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、失重法、电化学法、量子计算等详细考察了CMCS-g-PAA聚丙烯酸接枝率(内部结构因素)与药剂投加量、温度等(外部环境因素)对碳酸钙的阻垢及对碳钢的缓蚀性能影响.结果表明,CMCS-g-PAA具有较好的阻垢缓蚀效果,CMCS-g-PAA的阻垢与缓蚀性能均随着接枝率的增加呈先增加后减少的变化趋势.SEM和XRD结果分析表明,CMCS-g-PAA作为阻垢剂对CaCO3的阻垢作用是螯合作用、分散增溶和晶格畸变等多种效应共同作用的结果.在CMCS-g-PAA缓蚀机制研究中,失重法及电化学法结果大体一致,CMCS-g-PAA是一种混合型缓蚀剂,能同时抑制阴极和阳极反应;抑制机理主要是CMCS-g-PAA上羟基、氨基及羧基等活性功能基团上孤对电子易与Fe外层空轨道有效配位形成单分子层保护膜,从而隔绝腐蚀介质达到对碳钢缓蚀的目的.与CMCS-g-PAA前体羧甲基壳聚糖(CMCS)相比,CMCS-g-PAA不仅在阻垢缓蚀效率上有所提高,还大大降低了药剂投加量.量子计算表明,CMCS-g-PAA相比于CMCS具有更高的给电子倾向,能更好地螯合金属离子,故具有更高的阻垢缓蚀效率.综上,CMCS-g-PAA具有良好的阻垢缓蚀效果,是一种绿色环保的高效水处理剂材料.

关键词：羧甲基壳聚糖接枝聚丙烯酸阻垢缓蚀接枝率阻垢缓蚀机制

吐温-80对一种冷轧钢在氨基磺酸溶液中的缓蚀性能及机理研究

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中国腐蚀与防护学报 2024年

作者：唐莉清李向红朱平武中发雷然徐娟云南省特种设备安全检测研究院西南林业大学材料与化学工程学院林业生物质资源高效利用技术国家地方联合工程研究中心

通过失重法、动电位极化曲线法、原子力显微镜(AFM)和X射线光电子能谱(XPS)以及缓蚀溶液体系电导率和表面张力等研究了吐温-80在氨基磺酸溶液中的缓蚀机理。结果表明：在氨基磺酸溶液中吐温-80对冷轧钢具有良好的缓蚀效果。30℃时，在0.... 详细信息

通过失重法、动电位极化曲线法、原子力显微镜(AFM)和X射线光电子能谱(XPS)以及缓蚀溶液体系电导率和表面张力等研究了吐温-80在氨基磺酸溶液中的缓蚀机理。结果表明：在氨基磺酸溶液中吐温-80对冷轧钢具有良好的缓蚀效果。30℃时，在0.10 mol/L氨基磺酸溶液中吐温-80的缓蚀率可高达94.33%；在冷轧钢表面，标准吸附Gibbs自由能(ΔG)为-29.94～-33.79 kJ/mol，说明吐温-80是以化学吸附为主的混合吸附，且其吸附服从Langmuir吸附等温式；吐温-80是混合抑制型缓蚀剂；在添加吐温-80后的溶液表面张力急剧降低；缓蚀后的电导率上升且趋于平缓，略低于浸泡前；AFM观察表明在添加吐温-80后能有效的抑制NH2SO3H对冷轧钢的腐蚀；XPS结果证实吐温-80能在钢片表面形成一层吸附膜层从而达到缓蚀的效果。

关键词：吐温-80 氨基磺酸冷轧钢吸附缓蚀

苯甲酸钠在酸性Zn-Ni镀液中对Zn阳极溶解行为影响的研究

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中国腐蚀与防护学报 2022年第4期42卷 605-612页

作者：刘永强刘光明范文学唐荣茂甘鸿禹师超南昌航空大学材料科学与工程学院南昌330063 安徽鼎旺环保材料科技有限公司宣城242000

采用电化学阻抗谱(EIS)、动电位极化曲线研究了酸性Zn-Ni镀液(AZNB)中苯甲酸钠(SB)浓度对Zn阳极溶解行为及缓蚀率的影响。结果表明,AZNB中添加SB后对Zn的溶解具有良好抑制作用;当SB浓度在30-120 mg/L范围内增加时,对Zn的缓蚀效率逐渐增... 详细信息

采用电化学阻抗谱(EIS)、动电位极化曲线研究了酸性Zn-Ni镀液(AZNB)中苯甲酸钠(SB)浓度对Zn阳极溶解行为及缓蚀率的影响。结果表明,AZNB中添加SB后对Zn的溶解具有良好抑制作用;当SB浓度在30-120 mg/L范围内增加时,对Zn的缓蚀效率逐渐增大;SB是一种阳极型缓蚀剂。静态腐蚀失重法研究表明,当AZNB中SB浓度相同时,温度升高,缓蚀效率降低。采用等温吸附曲线研究表明,SB在Zn阳极表面满足Langmuir等温吸附模型,温度升高使缓蚀剂分子在Zn表面的吸附平衡常数减小,导致其吸附能力降低。在不同温度条件下SB分子在Zn表面吸附是由物理吸附和化学吸附混合控制自发进行的熵增过程。

关键词：酸性Zn-Ni镀液 Zn阳极苯甲酸钠缓蚀吸附

椰油酸二乙醇酰胺对钢在三氯乙酸溶液中的缓蚀性能

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中国腐蚀与防护学报 2023年第2期43卷 301-311页

作者：仇莉李向红雷然邓书端西南林业大学材料科学与工程学院昆明650224 西南林业大学化学工程学院昆明650224

采用失重实验、电化学实验、表面形貌测试(SEM、AFM)和接触角测试深入研究了0.10 mol/L三氯乙酸(Cl3CCOOH)介质中非离子表面活性剂椰油酸二乙醇酰胺(CDEA)对冷轧钢的缓蚀作用;并探究了缓蚀溶液的表面张力和电导率与缓蚀性能的内在关联... 详细信息

采用失重实验、电化学实验、表面形貌测试(SEM、AFM)和接触角测试深入研究了0.10 mol/L三氯乙酸(Cl3CCOOH)介质中非离子表面活性剂椰油酸二乙醇酰胺(CDEA)对冷轧钢的缓蚀作用;并探究了缓蚀溶液的表面张力和电导率与缓蚀性能的内在关联。结果表明:CDEA对冷轧钢在Cl3CCOOH中有明显的腐蚀抑制作用,20和30℃下,CDEA浓度仅为20 mg/L时,缓蚀率可高达95%以上。缓蚀性能随CDEA浓度增大而增强,但随温度的上升而减弱。CDEA在钢表面的吸附是符合Langmuir吸附的、自发的、放热的过程,20~50℃下标准吸附Gibbs自由能为-33.6~-33.0 kJ/mol。CDEA为既抑制阴极析氢又抑制阳极溶解的混合型缓蚀剂,其缓蚀机理为“几何覆盖效应”。随CDEA的添加,Nyquist图容抗弧增大,且电荷转移电阻增大。SEM和AFM的微观形貌进一步证实了CDEA显著抑制了Cl3CCOOH溶液对冷轧钢表面的腐蚀。缓蚀钢表面呈现较强的疏水性,其接触角为100.66o。溶液表面张力随CDEA的添加而降低,在钢片浸泡后的溶液表面张力较浸泡前有所增加;溶液电导率随CDEA浓度的增加,在50 mg/L附近出现峰值。

关键词：缓蚀椰油酸二乙醇酰胺钢三氯乙酸吸附