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题名抗高温高浓盐酸席夫碱基吡啶季铵盐缓蚀剂的研究
被引量：12
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作者
李俊莉
沈燕宾
李霁阳
王佳
张颖
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机构
陕西省石油化工研究设计院
陕西省石油精细化学品重点试验室
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出处
《表面技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第9期303-310,共8页
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基金
陕西延长石油(集团)有限责任公司基础研究项目(ycsy2017JCYJ-A-07)
陕西省重点研发计划项目(2017GY-171)。
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文摘
目的开发环境友好、抗高温耐浓酸的长效缓蚀剂复配体系。方法采用红外光谱仪对席夫碱基吡啶季铵盐的分子结构进行表征,采用高温高压腐蚀测定仪、吸附等温模型、动力学参数、扫描电镜和量子化学计算,研究了缓蚀剂对N80的缓蚀性能及其吸附机理。结果在120、140、160℃温度下,随着席夫碱基吡啶季铵盐缓蚀剂(以下简称Shif-PyQA)质量分数的增大,腐蚀速率在低浓度时大幅减小,缓蚀率在低浓度时大幅增加,两者在高浓度时均逐渐趋于平稳。在所测温度范围内,N80在空白溶液中的腐蚀速率远大于在加有Shif-PyQA溶液中的腐蚀速率。随着温度的升高或反应时间的增加,N80的腐蚀速率持续增大,缓蚀率逐渐减小,但减小幅度不大。当温度为120℃、Shif-PyQA质量分数为2%时,N80在20%盐酸中的腐蚀速率为28.77 g/(m^(2)·h),缓蚀率为97.97%;当温度为140℃、Shif-PyQA质量分数为3%时,N80在20%盐酸中的腐蚀速率为37.12 g/(m^(2)·h),缓蚀率为97.71%;当温度为160℃、Shif-PyQA质量分数为4%时,N80在20%盐酸中的腐蚀速率为63.91 g/(m^(2)·h),缓蚀率为96.41%。Shif-PyQA在N80表面的吸附遵循Langmuir等温吸附模型,属于单分子层化学吸附,且N80表面的吸附为自发过程。动力学参数结果表明,添加不同质量分数的Shif-PyQA后,活化能大大增加为74.16~88.43 kJ/mol,属化学吸附。量子化学研究表明,席夫碱基吡啶季铵盐(以下简称PyQ-S)分子可与金属形成多中心的稳定吸附,同时PyQ-S分子接受电子的趋势大于供出电子的趋势。结论Shif-PyQA在温度为120、140、160℃时,均可达到SY/T 5405—2019中相关指标要求,对N80具有较好的缓蚀作用。
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关键词
缓蚀剂
席夫碱
吡啶季铵盐
等温吸附
量子化学
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Keywords
corrosion inhibitor
schiff base
pyridine quaternary ammonium salt
isothermal adsorption
quantum chemical
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分类号
TG174.42
[金属学及工艺—金属表面处理]
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