四丁基溴化铵溶液中碳钢的缓蚀研究

摘要

腐蚀是现代工业和生活中的重要破坏因素，而添加缓蚀剂是一种工艺简便、成本低廉、适用性强、应用广泛的防腐方法之一。本文致力于四丁基溴化铵(TBAB)溶液中碳钢的缓蚀研究，采用失重法、极化曲线法、电化学交流阻抗法、表面形貌观察和元素分析法，详细研究了在质量分数为20％TBAB溶液中(0.628 mol1-1)苯并三氮唑(BTA)和磷酸钠(Na3PO4)对碳钢的缓蚀作用；采用极化曲线法研究了在质量分数为35％TBAB溶液中苯并三氮唑(BTA)，磷酸钠(Na3PO4)和2-乙氨基乙醇对碳钢的缓蚀作用，主要研究结论如下：
　　 (1) BTA对20％TBAB溶液中的碳钢具有良好的缓蚀作用，它通过抑制金属的阳极溶解而起到缓蚀作用。缓蚀效率随BTA浓度的增加而升高，当BTA的浓度达到6g l-1时，缓蚀效率最大，表明BTA在金属表面达到最大吸附；在溶液中BTA与Fe形成保护膜抑制金属的溶解。
　　 (2) Na3PO4对20％TBAB溶液中的碳钢具有良好的缓蚀作用，它通过抑制金属的阳极溶解而起到缓蚀作用。缓蚀机理是磷酸盐与铁作用，形成含有γ- Fe2O3的磷酸盐的保护膜，缓蚀效率随着磷酸盐浓度的增加而增大，当Na3PO4的浓度为691-1时，缓蚀效率最大，Na3PO4的量继续增大，缓蚀效率反而下降，可能是因为当磷酸钠的量过大时，在碳钢的表面形成疏松的Fe-磷酸盐膜。
　　 (3)2g1-1 BTA与2 g1-1Na3PO4复配时，与两种缓蚀剂单独使用相比有明显的协同作用，两种缓蚀剂的协同作用是由于它们在金属表面形成网状物，抑制铁的阳极溶解。当两者复配的浓度继续增加时，缓蚀效率并没有继续增大，可能是因为BTA和Na3PO4浓度过高时不利于形成抑制金属表面产物的络合物和有机磷酸羟基亚乙基二膦酸与硅酸钠的互相抑制作用类似。
　　 (4)在质量分数为35％的TBAB溶液中，BTA，Na3PO4或两者的复配对碳钢有明显的缓蚀作用，单独添加2-乙氨基乙醇对碳钢有缓蚀作用，但是与BTA，Na3PO4复配时没有协同作用。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

1.1 缓蚀剂简介

1.2 碳钢在中性水溶液中的缓蚀剂研究进展

1.2.1 无机缓蚀剂研究进展

1.2.2 有机缓蚀剂缓蚀机理

1.2.3 有机缓蚀剂研究进展

1.2.4 中性介质缓蚀剂的发展趋势

1.3 选题依据和整体思路

1.3.1 研究背景和实际意义

1.3.2 研究内容和方法

1.3.3 本研究的主要创新之处

第二章 实验方法及仪器

2.1 实验试剂

2.2 实验材料

2.3 实验仪器

2.4 试验方法和原理

2.4.1 失重法

2.4.2 极化曲线法(塔菲尔直线外推法)

2.4.3 电化学交流阻抗法

2.4.4 扫描电镜法

2.4.5 缓蚀剂机理研究方法

2.5 电化学测量体系

第三章 20％TBAB溶液中BTA对碳钢的缓蚀作用

3.1 失重法研究BTA的缓蚀性能

3.2 极化曲线法实验结果

3.3 电化学交流阻抗法实验结果

3.4 表面形貌分析

3.5 小结

第四章 20％TBAB溶液中Na3PO4对碳钢的缓蚀作用

4.1 失重法

4.2 极化曲线法

4.3 交流阻抗法实验结果

4.4 表面形貌和元素分析

4.5 小结

第五章 20％TBAB溶液中BTA与Na3PO4的复配对碳钢的缓蚀作用

5.1 失重法实验结果

5.2 极化曲线法实验结果

5.3 交流阻抗法实验结果

5.4 表面形貌和元素分析

5-5 小结

第六章 极化曲线法研究35％TBAB溶液中碳钢的缓蚀作用

6.1 BTA对碳钢的缓蚀作用

6.2 Na3PO4对碳钢的缓蚀作用

6.3 BTA与Na3PO4复配对碳钢的缓蚀作用

6.4 2-乙氨基乙醇对碳钢的缓蚀作用

6.5 2-乙氨基乙醇与BTA复配对碳钢的缓蚀作用

6.6 2-乙氨基乙醇与Na3PO4复配对碳钢的缓蚀作用

6.7 小结

结 论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

致 谢