抗高温高浓盐酸席夫碱基吡啶季铵盐缓蚀剂的研究

作     者：李俊莉 沈燕宾 李霁阳 王佳 张颖 LI Jun-li;SHEN Yan-bin;LI Ji-yang;WANG Jia;ZHANG Ying

作者机构：陕西省石油化工研究设计院西安710054 陕西省石油精细化学品重点试验室西安710054 

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) 

出 版 物：《表面技术》 (Surface Technology)

年 卷 期：2021年第50卷第9期

页      码：303-310页

摘      要：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。

主 题 词：缓蚀剂 席夫碱 吡啶季铵盐 等温吸附 量子化学 

学科分类：080503[080503] 08[工学] 0805[工学-能源动力学] 

核心收录：

D　O　I：10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2021.09.032

馆 藏 号：203105015...