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碳钢酸洗缓蚀剂的合成及缓蚀性能的研究

作　者: 占晶晶
导　师: 关鲁雄
学　校: 中南大学
专　业: 无机化学
关键词: 席夫碱缓蚀剂合成盐酸碳钢
分类号: TG174.42
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 322次
引　用: 5次
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内容摘要

基于工业界对高效、节能、环境友好型缓蚀剂的需求,本文通过1 mol·L-1HCl中A3碳钢的缓蚀效果对比实验,对十数种化合物进行了缓蚀性能与化合物官能团关系的分析研究,确定了席夫碱类缓蚀剂的合成及复配的研究路线。通过缩合法合成了席夫碱类系列缓蚀剂产品,并进行了红外光谱及H核磁共振谱表征确认。经缓蚀性能的酸中失重实验表明,酸洗液中各席夫碱缓蚀剂的最佳含量均为2.0×10-2mol·L-1,席夫碱Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ缓蚀剂的缓蚀率分别为86.2%、91.7%、83.3%和79.5%。对性能优异的席夫碱Ⅰ和Ⅱ缓蚀剂,通过电化学表征以及金属表面SEM扫描电镜形貌表征,对其缓蚀剂性能进行了进一步的确认。经塔菲尔(Tafel)曲线外推法和交流阻抗测试法测定表明,席夫碱Ⅰ和Ⅱ分别复配为席夫碱Ⅰ-KI和Ⅱ-KI后,缓蚀效率约有10%的提高。根据上述实验数据,从理论上对席夫碱-KI复合缓蚀剂的缓蚀机理进行了探讨,证明席夫碱-KI属于混合型缓蚀剂,并建立了缓蚀机理的物理-化学吸附模型。通过电镜实验发现,酸洗液中添加缓蚀剂后的金属表面没有产生点蚀、缝隙腐蚀等非均匀腐蚀,应用效果良好。本研究对研发高效、节能、环保型的新型缓蚀剂,具有重要的理论参考价值。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
第一章综述  8-23
  1.1 腐蚀防护的意义  8
  1.2 缓蚀剂的定义及分类  8-13
    1.2.1 缓蚀剂特点  9
    1.2.2 缓蚀剂分类  9-13
  1.3 酸洗缓蚀剂  13-17
    1.3.1 酸洗的意义及盐酸在酸洗中的应用  13-14
    1.3.2 酸洗缓蚀剂概述  14-15
    1.3.3 酸洗缓蚀剂的协同作用  15-17
  1.4 缓蚀剂常用研究方法  17-21
    1.4.1 失重法  17
    1.4.2 电化学分析法  17-19
    1.4.3 谱学分析法  19-20
    1.4.4 量子化学计算法  20-21
    1.4.5 其它谱学电化学法  21
  1.5 课题选题的依据和意义  21-23
第二章席夫碱缓蚀剂的选择、合成及表征  23-34
  2.1 缓蚀剂的初步评价  23-27
    2.1.1 失重法实验原理  23-24
    2.1.2 主要实验试剂与仪器  24-25
    2.1.3 实验方法步骤  25-27
  2.2 席夫碱分子的选择依据及结构特点  27-28
  2.3 席夫碱合成所用主要实验药品和仪器  28
  2.4 席夫碱缓蚀剂的合成  28-30
    2.4.1 N'N-双水杨醛乙二胺的合成(简称SB Ⅰ)  28-29
    2.4.2 水杨醛基吡啶-2-亚胺的合成(简称SB Ⅱ)  29
    2.4.3 N'N苯甲醛基乙二胺的合成(简称SB Ⅲ)  29-30
    2.4.4 苯甲醛基吡啶-2-亚胺的合成(简称SB Ⅳ)  30
  2.5 目标产物的结构表征  30-34
    2.5.1 席夫碱的IR表征  30-32
    2.5.2 席夫碱的~1HNMR的表征  32-34
第三章席夫碱缓蚀剂缓蚀性能的研究  34-47
  3.1 席夫碱缓蚀剂的失重法测试  34-36
  3.2 席夫碱缓蚀剂的电化学特性  36-45
    3.2.1 塔菲尔(Tafe1)曲线外推法  36-40
    3.2.2 交流阻抗法测试  40-45
  3.3 SEM扫描电镜形貌分析  45-47
    3.3.1 表面腐蚀形貌实验  45
    3.3.2 表面形貌分析  45-47
第四章复配缓蚀剂的性能研究  47-55
  4.1 缓蚀剂的复配  47
  4.2 复配缓蚀剂的Tafe1极化曲线测试  47-50
  4.3 复配缓蚀剂的交流阻抗测试  50-52
  4.4 SEM扫描电镜形貌分析  52-53
  4.5 复配缓蚀剂缓蚀协同机理分析  53-55
第五章结论与展望  55-57
  5.1 结论  55-56
  5.2 展望  56-57
参考文献  57-63
致谢  63-64
攻读硕士期间发表学术论文  64

碳钢酸洗缓蚀剂的合成及缓蚀性能的研究

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