有效防治鋼鐵、銅等金屬材料在嚴酷環(huán)境下如酸、海水溶液中被腐蝕是關(guān)系到國計民生的重大戰(zhàn)略,因此發(fā)展新型綠色、高效有機緩蝕劑是化學(xué)工程與技術(shù)領(lǐng)域的重要研究方向之一。本論文通過系統(tǒng)的電化學(xué)測試和形貌表征等方法深入探討了多種新型含氮有機分子對鋼鐵、銅的緩蝕性能及機理,并結(jié)合分子模擬技術(shù),從原子/分子尺度上闡明了金屬腐蝕-緩蝕過程中關(guān)鍵的物理和化學(xué)機制,為發(fā)展新型有機緩蝕劑提供了理論指導(dǎo)作用。本論文的主要研究工作如下:（1）通過失重法、動電位極化曲線、電化學(xué)阻抗譜研究了吲唑和5-氨基吲唑在3.0 wt%NaCl溶液中對銅的緩蝕效果,并用掃描電鏡進行了形貌觀察。實驗結(jié)果表明,5-氨基吲唑為混合型緩蝕劑,而吲唑為“謙遜的”陰極型緩蝕劑,且5-氨基吲唑擁有比吲唑更優(yōu)異的緩蝕性能。另外,通過密度泛函理論（DFT）獲得了一系列量子化學(xué)參數(shù),包括最低空分子軌道能量、最高占據(jù)分子軌道能量、能隙、偶極矩等,并采用分子動力學(xué)模擬（MD）給出了兩種分子在銅表面的穩(wěn)定吸附構(gòu)型。理論模擬的結(jié)果與實驗結(jié)果呈現(xiàn)很好的一致性。（2）采用電化學(xué)方法包括動電位極化曲線、電化學(xué)阻抗譜研究了三種鹵代吲唑,4-氟-1H-吲唑,4-氯-... 

【文章來源】：重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：122 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
中文摘要
英文摘要
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 緩蝕劑簡介
        1.2.1 緩蝕劑的定義
        1.2.2 緩蝕劑的分類
    1.3 緩蝕劑的研究方法
        1.3.1 失重法
        1.3.2 電化學(xué)方法
        1.3.3 儀器分析方法
        1.3.4 分子模擬技術(shù)
    1.4 有機緩蝕劑的最新研究進展
        1.4.1 類海水環(huán)境中的緩蝕劑
        1.4.2 酸性介質(zhì)中的緩蝕劑
    1.5 本論文的選題依據(jù)及研究內(nèi)容
2 氨基取代對吲唑分子緩蝕性能的影響及機理
    2.1 研究背景
    2.2 實驗方法
        2.2.1 材料與試劑
        2.2.2 失重法
        2.2.3 電化學(xué)方法
        2.2.4 掃描電鏡測試
        2.2.5 量子化學(xué)計算
        2.2.6 分子動力學(xué)模擬
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 失重實驗
        2.3.2 動電位極化曲線
        2.3.3 電化學(xué)阻抗譜
        2.3.4 吸附等溫方程
        2.3.5 形貌分析
        2.3.6 量子化學(xué)分析
        2.3.7 分子動力學(xué)模擬分析
    2.4 本章小結(jié)
3 類海水環(huán)境中鹵素取代對吲唑分子緩蝕性能的影響及機理
    3.1 研究背景
    3.2 實驗方法
        3.2.1 材料與試劑
        3.2.2 電化學(xué)方法
        3.2.3 形貌測試
        3.2.4 分子模擬
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 動電位極化曲線
        3.3.2 電化學(xué)阻抗譜
        3.3.3 吸附等溫方程
        3.3.4 形貌分析
        3.3.5 量子化學(xué)分析
        3.3.6 分子動力學(xué)模擬分析
    3.4 本章小結(jié)
4 硫酸介質(zhì)中鹵素取代對吲唑分子緩蝕性能的影響及機理
    4.1 研究背景
    4.2 實驗方法
        4.2.1 材料與試劑
        4.2.2 電化學(xué)方法
        4.2.3 形貌測試
        4.2.4 分子模擬
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 動電位極化曲線
        4.3.2 電化學(xué)阻抗譜
        4.3.3 形貌分析
        4.3.4 量子化學(xué)分析
        4.3.5 分子動力學(xué)模擬分析
    4.4 本章小結(jié)
5 四種不同鏈長的咪唑基離子液體對銅在硫酸中的緩蝕性能及機理
    5.1 研究背景
    5.2 實驗方法
        5.2.1 材料與試劑
        5.2.2 電化學(xué)方法
        5.2.3 形貌測試
        5.2.4 分子模擬
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 動電位極化曲線
        5.3.2 電化學(xué)阻抗譜
        5.3.3 吸附等溫方程
        5.3.4 形貌分析
        5.3.5 量子化學(xué)分析
        5.3.6 分子動力學(xué)模擬分析
    5.4 本章小結(jié)
6 銀杏葉提取劑對X70 鋼在鹽酸中的緩蝕性能及機理
    6.1 研究背景
    6.2 實驗方法
        6.2.1 提取劑制備
        6.2.2 材料與試劑
        6.2.3 電化學(xué)方法
        6.2.4 形貌測試
        6.2.5 量子化學(xué)計算
    6.3 結(jié)果與討論
        6.3.1 紅外光譜分析
        6.3.2 電化學(xué)阻抗譜
        6.3.3 動電位極化曲線
        6.3.4 吸附等溫方程
        6.3.5 形貌分析
        6.3.6 量子化學(xué)分析
        6.3.7 零電荷電位與緩蝕機理分析
    6.4 本章小結(jié)
7 總結(jié)與展望
    7.1 主要結(jié)論
    7.2 創(chuàng)新點
    7.3 工作展望
參考文獻
附錄
    A.作者在攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文及專著目錄
    B.作者在攻讀博士學(xué)位期間主持和參加科研項目情況
    C.作者在攻讀博士學(xué)位期間獲獎情況
    D.學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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[2]磷酸鹽類緩蝕劑對給水管網(wǎng)鐵釋放的控制作用[J]. 米子龍,張曉健,王洋,陳超,顧軍農(nóng).  中國給水排水. 2013(23)
[3]鎢酸鹽做海水緩蝕劑可行性研究狀況[J]. 呂桂雙,芮玉蘭,柳鑫華,梁英華.  清洗世界. 2006(07)
[4]鉬酸鈉和三乙醇胺對銅的緩蝕作用[J]. 王昕,張春麗.  腐蝕科學(xué)與防護技術(shù). 2004(01)
[5]多元醇磷酸酯及重鉻酸鉀緩蝕劑對金屬緩蝕作用的對比研究[J]. 王清,黃清陶.  腐蝕與防護. 1987(04)
[6]緩蝕劑[J]. 鄧景發(fā).  化學(xué)世界. 1964(06)



本文編號：3204871