HCl介质中二苯乙酮咪唑啉季铵盐对碳钢的缓蚀行为及机制

• 作者: 李文涛 吴浩 王璇 苑旭雯 曹扬 杨怀玉
• 来源期刊: 表面技术
• 学科: 工学
• 关键词: 缓蚀剂 季铵盐 碳钢 电化学 吸附 酸液腐蚀
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 腐蚀与防护|Corrosion and Protection
• 页码范围: 121-130
• 页数: 10页
• 分类号: TG172
• 语种: 中文
• DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2022.01.013

摘要

目的 合成一种二苯乙酮咪唑啉季铵盐(PPLB)化合物,研究其在0.5 mol/L HCl溶液中对Q235钢的缓蚀性能,探讨其吸附动力学过程及可能的缓蚀机制.方法 以有机胺、硬脂酸、苯乙酮和氯化苄等为原料,经脱水环化、曼尼希反应和季铵化制备季铵盐.通过腐蚀失重、动电位极化曲线测试、电化学阻抗和表面形貌分析等手段,研究了二苯乙酮咪唑啉季铵盐在HCl介质中对Q235钢的缓蚀性能.结果 HCl溶液中PPLB对碳钢具有优异的缓蚀性能,缓蚀效率随浓度和介质温度的升高而增加.在353 K下,PPLB添加量为4.8×10–4 mol/L时,缓蚀效率可达98.9％,表明缓蚀剂在高温酸性介质中仍可有效抑制碳钢的腐蚀.电化学研究结果证明,PPLB可同时降低阴阳极的腐蚀电流密度,即抑制了腐蚀的阴阳极过程,是一种通过"几何覆盖效应"起作用的混合型缓蚀剂,其在碳钢表面的吸附遵循Langmuir吸附等温规律,为典型的化学吸附.结论 合成的二苯乙酮咪唑啉季铵盐化合物是一种优异的酸性介质缓蚀剂,独特的分子结构使其通过多中心化学吸附在碳钢表面生成保护性吸附膜,从而有效抑制了HCl对碳钢的腐蚀.