本文關(guān)鍵詞：新型噻二唑類酸洗緩蝕劑性能及作用機(jī)理研究

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【摘要】：碳鋼由于其良好的機(jī)械強(qiáng)度,高導(dǎo)熱性,低廉的成本而廣泛應(yīng)用于熱交換設(shè)備中。在使用過程中,碳鋼表面會結(jié)垢并發(fā)生不同程度的腐蝕。鹽酸和硫酸是設(shè)備除垢處理中最常用的兩種化學(xué)清洗液。但是在化學(xué)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(jī)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(xué)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(xué)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(jī)理。主要研究成果如下:電化學(xué)實驗結(jié)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(yīng)和陽極反應(yīng)都進(jìn)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(jī)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(xué)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(jìn)行對比,與電化學(xué)實驗結(jié)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(jī)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(jī)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(xiàn)象。
【關(guān)鍵詞】：碳鋼 緩蝕劑 酸洗液 電化學(xué)阻抗譜 零電荷電勢
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院研究生院(海洋研究所)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)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(xué)方法13-14
• 1.4.3 分析化學(xué)法14-15
• 1.4.4 表面形貌分析法15-16
• 1.4.5 量子化學(xué)計算法16
• 1.5 緩蝕劑的物理化學(xué)機(jī)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(jī)緩蝕劑界面反應(yīng)成膜理論18
• 1.5.5 有機(jī)緩蝕劑非極性基團(tuán)屏蔽作用機(jī)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(shè)計22-23
• 1.7.3 利用天然產(chǎn)物等來制備緩蝕劑23
• 1.7.4 有機(jī)緩蝕劑的量子化學(xué)研究23-25
• 1.8 選題依據(jù)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(xué)測試方法28-30
• 2.2.2 量子化學(xué)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(jié)果與討論32-41
• 3.2.1 動電位極化曲線32-35
• 3.2.2 電化學(xué)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(jié)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(jié)果及討論42-51
• 4.2.1 動電位極化曲線42-45
• 4.2.2 電化學(xué)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(jié)51-52
• 第五章 量子化學(xué)計算52-56
• 5.1 引言52
• 5.2 實驗結(jié)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(yīng)活性54-55
• 5.3 本章小結(jié)55-56
• 第六章 零電荷電勢及噻二唑衍生物的緩蝕劑機(jī)理分析56-60
• 6.1 引言56
• 6.2 實驗結(jié)果與討論56-58
• 6.3 本章小結(jié)58-60
• 第七章 結(jié)論60-62
• 參考文獻(xiàn)62-65
• 攻讀碩士期間研究成果65

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 唐子龍，，宋詩哲;有機(jī)緩蝕劑的量子化學(xué)研究[J];中國腐蝕與防護(hù)學(xué)報;1995年03期

本文編號：949499