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1,3,5-苯三甲酸三-十二酰胺在天然气管道中的减阻与缓蚀性能

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油田化学 2023年第1期40卷 123-128页

作者：李鑫源卢旺朱琰陈思雨马文哲闵文鹏廊坊开发区中油科新化工有限责任公司河北廊坊065000 北京市煤气热力工程设计院有限公司北京100032 中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院山东青岛266580

为了进一步优化天然气管道的运行,以1,3,5-苯三甲酸、对甲苯磺酸、十二胺等为原料制备了天然气减阻剂1,3,5-苯三甲酸三-十二酰胺(BATD)。以雾化时间和BATD加量为变量,辅以扫描电镜,综合评价了BATD在天然气管输过程中的预膜情况和减阻性... 详细信息

为了进一步优化天然气管道的运行,以1,3,5-苯三甲酸、对甲苯磺酸、十二胺等为原料制备了天然气减阻剂1,3,5-苯三甲酸三-十二酰胺(BATD)。以雾化时间和BATD加量为变量,辅以扫描电镜,综合评价了BATD在天然气管输过程中的预膜情况和减阻性能。结果表明,BATD可以在钢材表面牢固吸附,明显降低钢材表面的粗糙度,显著提升输气管道的输送效率,并兼具缓蚀效果。当雾化时间为60 min、BATD质量浓度为6 g/L时,减阻率(13.32%)达到最大,缓蚀率达到85.12%。BATD溶液成膜性能良好,可实现减阻增输。

关键词：天然气减阻剂表面活性剂缓蚀性能

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双曼尼希碱缓蚀性能的量子化学研究

石油学报（石油加工） 2023年第1期39卷 142-155页

作者：董笑程刘冠豪杨敬一徐心茹华东理工大学化工学院绿色能源化工国际联合研究中心上海200237

以4-甲基苯乙酮、甲醛和正己胺为原料合成了单曼尼希碱(MPE)和双曼尼希碱(DMPE),研究2种曼尼希碱在酸性介质中对N80试片的缓蚀作用及电化学性能。结果表明:DMPE对N80试片缓蚀性能优于MPE;DMPE降低了N80试片表面的腐蚀电流密度而使电荷... 详细信息

以4-甲基苯乙酮、甲醛和正己胺为原料合成了单曼尼希碱(MPE)和双曼尼希碱(DMPE),研究2种曼尼希碱在酸性介质中对N80试片的缓蚀作用及电化学性能。结果表明:DMPE对N80试片缓蚀性能优于MPE;DMPE降低了N80试片表面的腐蚀电流密度而使电荷转移电阻显著提高,有效抑制了N80试片的电极反应过程。采用量子化学密度泛函理论(DFT)计算2种曼尼希碱的最高占据轨道能级(E _(HOMO))、最低未占轨道能级(E _(LUMO))、Hirshfeld电荷、简缩Fukui指数和分子范德华表面静电势极小点(V_(s,min))。结果表明:最高占据轨道能级比较,DMPE高于MPE;最低未占轨道能级比较,DMPE低于MPE;与MPE相比,DMPE更容易接受和给出电子;DMPE的V _(s,min)低于MPE,DMPE更易电离形成质子化的季铵盐;DMPE的4-甲基苯环、2个β-羰基的氧原子、叔胺基的N原子能够与N80试片的Fe原子的前线轨道成键。采用分子动力学模拟方法构建了MPE与DMPE在Fe不同晶面上的6个吸附模型,MPE与DMPE在不同Fe晶面上的吸附能绝对值由大到小的顺序均为Fe(110)、Fe(100)、Fe(111),在同一Fe晶面上DMPE的吸附能绝对值均大于MPE,说明DMPE比MPE在Fe表面吸附更稳定。

关键词：双曼尼希碱缓蚀性能电化学量子化学计算分子动力学模拟

苯基和苯甲酰基硫脲在盐酸中的缓蚀性能和机理分析

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油田化学 2023年第1期40卷 117-122,136页

作者：余意刁欢王恒肖谭曾春珉王应好张健中海石油(中国)有限公司湛江分公司广东湛江524057

为了深入理解硫脲基酸化缓蚀剂的缓蚀作用机制,提高硫脲基缓蚀剂在酸化开发过程中的应用效果,利用腐蚀失重实验、扫描电子显微镜、量子化学计算研究了两种硫脲衍生物苯基硫脲(PHTU)和苯甲酰基硫脲(BOTU)在15%HCl溶液中对20#钢的缓蚀性... 详细信息

为了深入理解硫脲基酸化缓蚀剂的缓蚀作用机制,提高硫脲基缓蚀剂在酸化开发过程中的应用效果,利用腐蚀失重实验、扫描电子显微镜、量子化学计算研究了两种硫脲衍生物苯基硫脲(PHTU)和苯甲酰基硫脲(BOTU)在15%HCl溶液中对20#钢的缓蚀性能和缓蚀机理。结果表明,PHTU和BOTU对20#钢在15%HCl溶液中均有较好的缓蚀效果。加量为2 mmol/L时,钢片表面形成的较为致密完整的腐蚀产物可抑制腐蚀性介质与钢基体的接触,缓蚀率可达83%以上,且由于BOTU分子中C=O双键的存在,BOTU的缓蚀性能优于PHTU。PHTU和BOTU在钢表面的吸附均符合Langmuir吸附模型,吸附方式为物理吸附和化学吸附共存的混合吸附。量子化学计算结果表明,缓蚀剂分子中的反应活性位点主要分布在C=S双键、C—N键及BOTU的C=O双键上。其中,N原子被酸液质子化后可与钢表面通过静电引力形成物理吸附;高电子云密度的C=S键、C=O键及苯基可提供电子与铁原子的空d轨道,通过配位和反馈键形成化学吸附,进而稳定吸附在金属表面形成保护膜,抑制腐蚀进程。

关键词：硫脲衍生物缓蚀剂缓蚀性能量子化学计算缓蚀机理

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海洋防腐领域中有机缓蚀剂的研究进展

精细化工 2023年第6期40卷 1161-1175页

作者：李永胜黄从树付琬璐姚红蕊王娜沈阳化工大学辽宁省特种功能材料合成与制备重点实验室辽宁沈阳110142 辽宁顺风新材料科技有限公司辽宁沈阳110142 中国船舶重工集团公司第七二五研究所海洋腐蚀与防护重点实验室福建厦门361101 中国船舶重工集团公司第七二五研究所厦门材料研究院福建厦门361101

海洋环境(海水、海洋大气和海泥)是条件极为严苛的自然腐蚀环境。船舶和海洋工程等长期服役在海洋环境中的钢铁结构体极易被腐蚀。有机缓蚀剂具有分子结构可设计性强、缓蚀效率高、作用时间长等优点,可有效阻止或减缓金属的腐蚀。因此,... 详细信息

海洋环境(海水、海洋大气和海泥)是条件极为严苛的自然腐蚀环境。船舶和海洋工程等长期服役在海洋环境中的钢铁结构体极易被腐蚀。有机缓蚀剂具有分子结构可设计性强、缓蚀效率高、作用时间长等优点,可有效阻止或减缓金属的腐蚀。因此,在海洋防腐涂料中添加有机缓蚀剂是提升其耐蚀性能的有效方法。该文结合国内外最新研究进展,综述了有机小分子缓蚀剂和聚合物缓蚀剂的特性及其在海洋防腐涂料中的应用,包括总结归纳各种有机缓蚀剂的分子结构和性能影响因素,分析有机缓蚀剂的表征手段和作用机制,讨论不同添加工艺对有机缓蚀剂在防腐涂料中的应用研究。最后,对有机缓蚀剂未来发展方向进行了展望。

关键词：有机缓蚀剂性能影响因素缓蚀作用机制海洋防腐涂料缓蚀性能

壳聚糖-(D-氨基葡萄糖甲基)苯甲醛缓蚀性能的研究

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化学工程 2022年第9期50卷 6-11页

作者：邵松伟杨武魁朱勇吉独新平甘肃省特种设备检验检测研究院甘肃兰州730050

以D(+)氨基葡萄糖盐酸盐和对苯二甲醛为原料合成(D-氨基葡萄糖甲基)苯甲醛(Sch),再以壳聚糖为原料对(D-氨基葡萄糖甲基)苯甲醛进行改性,制备性能优异的壳聚糖-(D-氨基葡萄糖甲基)苯甲醛(CS-Sch)缓蚀剂。利用红外光谱仪对CS-Sch和Sch的... 详细信息

以D(+)氨基葡萄糖盐酸盐和对苯二甲醛为原料合成(D-氨基葡萄糖甲基)苯甲醛(Sch),再以壳聚糖为原料对(D-氨基葡萄糖甲基)苯甲醛进行改性,制备性能优异的壳聚糖-(D-氨基葡萄糖甲基)苯甲醛(CS-Sch)缓蚀剂。利用红外光谱仪对CS-Sch和Sch的结构进行表征,利用电化学测试法对CS-Sch和Sch的缓蚀性能进行比较,当CS-Sch和Sch质量浓度为400 mg/L,温度为303 K时,缓蚀率分别为90.1%和80.5%。利用失重法研究了碳钢的腐蚀程度,结果表明:碳钢腐蚀速率随CS-Sch质量浓度增大而减小,随温度升高而增大。采用SEM探究CS-Sch在1 mol/L HCl中对碳钢腐蚀的影响以及其缓蚀机理。实验发现:CS-Sch在1 mol/L HCl溶液中碳钢表面的吸附模型契合Langmuir吸附等温模型,其主要以化学吸附为主。CS-Sch合成的原料简单环保,是一种绿色无污染的环保型缓蚀剂。

关键词：壳聚糖-(D-氨基葡萄糖甲基)苯甲醛缓蚀剂缓蚀性能作用机理

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水溶性咪唑啉酰胺对A3钢的缓蚀性能研究

应用化工 2023年第3期52卷 779-781,788页

作者：程玉山徐会武黄长山吴晋英陈敏河南省科学院能源研究所有限公司河南郑州450008

利用GaussView 6和Gaussian 16软件对水溶性咪唑啉酰胺分子进行结构优化,通过轨道能量计算得到能量差,根据能量差揭示其缓蚀机理,并进一步揭示了水溶性咪唑啉酰胺对A3钢的缓蚀机理。同时,采用旋转挂片实验、电化学方法和扫描电子显微镜... 详细信息

利用GaussView 6和Gaussian 16软件对水溶性咪唑啉酰胺分子进行结构优化,通过轨道能量计算得到能量差,根据能量差揭示其缓蚀机理,并进一步揭示了水溶性咪唑啉酰胺对A3钢的缓蚀机理。同时,采用旋转挂片实验、电化学方法和扫描电子显微镜分析研究了水溶性咪唑啉酰胺在盐酸介质中对A3钢的缓蚀性能。结果表明,在腐蚀介质为1 mol/L的稀盐酸溶液中,(45±1)℃条件下,水溶性咪唑啉酰胺最佳加入量为15 mg/L,缓蚀率高达96.8%;电化学实验极化曲线与旋转挂片实验结果一致,通过扫描电镜可以看出,水溶性咪唑啉酰胺对A3钢具有显著的缓蚀效果。

关键词：水溶性咪唑啉酰胺 A3钢缓蚀机理缓蚀性能

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不同植酸盐对Q235钢腐蚀行为的影响

中国腐蚀与防护学报 2024年第3期44卷 669-678页

作者：周龙鲁骏丁文珊李昊陶涛师超邵亚薇刘光明南昌航空大学江西省金属材料微结构调控重点实验室南昌330063 哈尔滨工程大学材料科学与化学工程学院哈尔滨150001

利用硫酸盐和植酸钠反应制备植酸盐,并通过扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)对植酸盐进行表征,所制备的植酸盐样品存在明显磷酸基团,为非晶态,表现为球状颗粒,直径在300~400 nm。通过滴定实验分析植酸盐在... 详细信息

利用硫酸盐和植酸钠反应制备植酸盐,并通过扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)对植酸盐进行表征,所制备的植酸盐样品存在明显磷酸基团,为非晶态,表现为球状颗粒,直径在300~400 nm。通过滴定实验分析植酸盐在水溶液中的溶解度,通过Tafel极化法、电化学阻抗法、腐蚀浸泡实验研究Q235钢在植酸盐3.5%NaCl浸出液中的腐蚀行为。结果表明,植酸铝浸出液中生成铝酸(Al(OH)3)导致Q235钢腐蚀速率加快,植酸镁、植酸钙、植酸锰及植酸锌浸出液中Q235钢腐蚀速率减缓。其中,植酸锌的缓蚀效率能达到92.46%,表现出良好的缓蚀性能。

关键词： Q235 钢腐蚀植酸盐缓蚀性能

含噻二唑季铵盐表面活性剂对Q235钢的缓蚀性能

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日用化学工业 2022年第8期52卷 797-804页

作者：王俊霞刘建华陆小猛孙永强胡志勇朱海林中北大学化学工程与技术学院山西太原030051 中国日用化学研究院有限公司山西太原030001

通过表面张力法研究一种含噻二唑季铵盐表面活性剂(MTOTB)在1 mol/L HCl溶液中的表面活性;通过电化学测试、静态失重和表面形貌分析研究MTOTB及相应的2-巯基-5-甲基-1,3,4-噻二唑(MMTD)在1 mol/L HCl溶液中对Q235碳钢的缓蚀性能。结果表... 详细信息

通过表面张力法研究一种含噻二唑季铵盐表面活性剂(MTOTB)在1 mol/L HCl溶液中的表面活性;通过电化学测试、静态失重和表面形貌分析研究MTOTB及相应的2-巯基-5-甲基-1,3,4-噻二唑(MMTD)在1 mol/L HCl溶液中对Q235碳钢的缓蚀性能。结果表明,MTOTB在1 mol/L HCl溶液中的临界胶束浓度为0.36 mmol/L;当添加浓度为0.5 mmol/L时,MTOTB对在1 mol/L HCl溶液中浸泡48 h碳钢片的缓蚀率可达95.34%,同样条件下,MMTD对碳钢的缓蚀率为78.34%,说明MTOTB对碳钢的腐蚀抑制效率显著优于MMTD。SEM-EDS表明,MTOTB可以吸附在碳钢表面,有效抑制碳钢片的腐蚀。

关键词：噻二唑季铵盐表面活性剂表面活性 Q235钢缓蚀性能

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十二烷基氯化吡啶在甲醇/硫酸中的缓蚀性能

化学工业与工程 2024年

作者：陈博刘金彦王佳何伟刘倩内蒙古科技大学化学与化工学院

探究十二烷基氯化吡啶(DPC)在甲醇/硫酸介质中对Q235钢的缓蚀作用，进而通过添加DPC来解决当纯甲醇中混入酸性杂质时对碳钢的腐蚀问题。采用静态失重法、电化学法研究了不同浓度DPC对Q235钢的缓蚀性能。通过原子力显微镜(AFM)、X射线光... 详细信息

探究十二烷基氯化吡啶(DPC)在甲醇/硫酸介质中对Q235钢的缓蚀作用，进而通过添加DPC来解决当纯甲醇中混入酸性杂质时对碳钢的腐蚀问题。采用静态失重法、电化学法研究了不同浓度DPC对Q235钢的缓蚀性能。通过原子力显微镜(AFM)、X射线光电子能谱仪(XPS)分析了DPC在碳钢表面形貌特征。使用Material Studio中的理论计算与动力学模拟分析DPC的缓蚀机理。失重法表明，当甲醇中含有0.05 mol·L-1硫酸，DPC浓度达到0.06 mol·L-1时，此时缓蚀效率为92.16%；交流阻抗的结果同样表明DPC浓度在0.06 mol·L-1时，缓蚀效果最好；极化曲线说明DPC是以抑制阳极反应为主的混合型缓蚀剂。AFM和XPS分析结果显示在甲醇/硫酸介质中DPC能够有效地防止碳钢被侵蚀。理论分析结果，表明DPC可以通过混合吸附的方式自发吸附在碳钢表面；其DPC的吸附中心主要位于吡啶环上，吡啶环与金属表面平行，这种吸附方式使得疏水长碳链能够更好的与金属表面接触，有利于提高DPC在碳钢表面的覆盖度，从而更加有效的阻挡腐蚀介质对碳钢的侵蚀。

关键词：十二烷基氯化吡啶甲醇/硫酸介质缓蚀性能电化学理论分析