水楊醛類席夫堿海水緩蝕劑的合成、評價及機(jī)理研究.pdf

1、水楊醛類席夫堿因其含有酚羥基結(jié)構(gòu),極易與金屬離子形成配合物,已引起了人們的廣泛關(guān)注,有望成為成高效緩蝕劑而得到廣泛應(yīng)用。本文利用吡啶甲酰肼、脫氫樅胺、鄰氧乙酸苯甲醛、5-磺酸鈉水楊醛和鄰香草醛設(shè)計合成了6種新的席夫堿緩蝕劑,運(yùn)用X-射線單晶衍射法、紅外光譜(IR)、元素分析、熱重分析(TG／DTG)、有機(jī)質(zhì)譜法(MS)和核磁共振氫譜(H1-NMR)對所合成的席夫堿進(jìn)行了表征。
　　 本文分別用運(yùn)失重法、極化曲線、交流阻抗和掃描電

2、鏡法研究了水楊醛類吡啶甲酰腙席大堿(L)和水楊醛類脫氫樅胺席夫堿(M)兩個體系在海水中對碳鋼的緩蝕性能。失重法研究表明,兩種不同類型的席夫堿緩蝕能力大小分別為:L3>L2>L1和M3>M2>M1。極化曲線研究表明這些席夫堿都是以抑制陽極為主的混合型緩蝕劑,而交流阻抗則表明電化學(xué)腐蝕反應(yīng)受電荷轉(zhuǎn)移電阻控制。SEM直觀的展現(xiàn)了添加不同緩蝕劑后碳鋼表面被腐蝕程度較小。為了進(jìn)一步研究席夫堿緩蝕劑的緩蝕性能與結(jié)構(gòu)的關(guān)系以及緩蝕劑在碳鋼表面的吸附作

3、用方式,本文利用吸附理論模型研究了緩蝕劑在碳鋼表面的吸附模型,并用量子化學(xué)計算的手段,揭示了緩蝕劑分子優(yōu)化構(gòu)型、分子表面的靜電荷勢、原子所帶的靜電荷以及前線分子軌道與緩蝕率的相關(guān)性研究。同時利用分子動力學(xué)模擬的方法,研究了緩蝕劑分子在碳鋼表面的吸附方式以及吸附能的大小,結(jié)果表明在不同類型的席夫堿緩蝕劑中L3和M3具有最好的緩蝕性能。為了提高緩蝕劑的緩蝕性能,在上述研究的基礎(chǔ)上篩選出緩蝕性能優(yōu)越的席夫堿與無機(jī)鹽ZnSO4和表面活性劑Twe

4、en-80進(jìn)行了復(fù)配,應(yīng)用正交實(shí)驗(yàn)方法得到了復(fù)配緩蝕劑的最佳復(fù)配比以及臨界濃度。并且考察了該復(fù)配緩蝕劑在模擬實(shí)際使用環(huán)境中的緩蝕性能。最后用極化曲線、交流阻抗、掃描電鏡和X射線光電子能譜對復(fù)配緩蝕劑的緩蝕機(jī)理做了研究,極化曲線表明該復(fù)配緩蝕劑在碳鋼表面的作用方式為“幾何覆蓋效應(yīng)”。交流阻抗顯示,緩蝕劑分子在碳鋼表面吸附取代了水層,使得雙電層電容下降。SEM表面形貌觀察顯示,在添加復(fù)配緩蝕劑碳鋼面而形成了牢固的三維狀膜層。XPS研究進(jìn)一步