含辣素衍生结构疏水缔合聚合物的缓蚀性能研究

采用失重法、电化学方法以及表面观察方法对比研究了含辣素衍生结构疏水缔合聚合物P(AM-MAA-AMPSHDDE-SA)(PAMAHS)和聚丙烯酰胺对Q235钢在CO_2饱和的模拟油田采出水中的缓蚀性能。实验结果表明:相较于聚丙烯酰胺,PAMAHS对碳钢在油田水中的腐蚀具有较好的抑制作用,其缓蚀率随着聚合物浓度的增加而增大,缓蚀剂浓度为500mg·L~(-1)时,缓蚀效率能达到80.64%。因此,PAMAHS是一种混合抑制型缓蚀剂,其分子可以吸附在金属表面,形成一层具有保护作用的吸附膜,从而起到减缓腐蚀的作用。PAMAHS在碳钢表面的吸附行为符合Langmuir吸附等温式。     

含氯溶液中蛋氨酸对铝合金的缓蚀作用

运用极化曲线、电化学交流阻抗和失重等方法,研究了蛋氨酸对LY12铝合金在1 mol/LHCl溶液、20%CaCl2溶液和3.5%NaCl溶液中的腐蚀抑制情况,并利用扫描电镜观察铝合金的腐蚀形貌.结果表明,铝合金在前述3种腐蚀介质中均发生不同程度的腐蚀,添加缓蚀剂蛋氨酸后,会不同程度地抑制铝合金的腐蚀.随着缓蚀剂浓度的增加,缓蚀效率增大,特别是在1 mol/L HCl溶液、20%CaCl2溶液中,当缓蚀剂浓度达到0.01 mol/L时缓蚀效率达到90%以上.     

球状壳聚糖树脂的制备及其吸附热力学研究

研究1种球状壳聚糖树脂(RCM)吸附Cu2 的热力学行为,为RCM应用于除去废水、果蔬汁等中的重金属离子提供理论基础.首先壳聚糖为原料采用反相悬浮交联法制备RCM,并表征了RCM的一些物理化学性质;其次采用静态吸附法研究RCM对Cu2 的吸附行为.结果发现,制得的RCM粒径较为均一,且表面致密多孔,其含水量为51.982%,树脂骨架密度(ρT)为1.212 g·cm-3,堆砌密度(ρp)为0.862 g·mL-1,孔度值(P)为0.554,交联度为13.581%.RCM对Cu2 饱和吸附量为0.993 mmol·g-1,吸附等温线符合Langmiur等温曲线,其Langmiur等温式为:Ce/Q=11.614 1.007 5Ce (313K),表明其对Cu2 属于单分子层吸附.吸附热力学研究表明:吸附是自发的、吸热的、熵增加的过程.通过吸附势值可知,在相同的温度下,随着溶液中Cu2 浓度的增加,吸附势逐渐降低;当初始浓度相同时,随着实验温度的升高,吸附势升高.     

缓蚀剂浓度对饱和CO2盐溶液中咪唑啉缓蚀剂膜的影响

咪唑啉及其衍生物是油田行业常用的耐二氧化碳腐蚀的缓蚀剂,其缓蚀机制主要是化学吸附作用。本文采用失重法、弱极化法、交流阻抗法等手段研究了1种新型咪唑啉缓蚀剂对Q235钢在饱和CO2盐溶液中不同浓度随时间的缓蚀行为变化,探讨了吸附膜的形成与衰减规律。结果表明:85℃存在极值浓度40 mg.L-1,此时缓蚀剂达到最佳状态,24 h即可成膜,膜寿命较长,可以维持至少120 h。     

海底油气管道内CO2腐蚀与防腐的研究

本工作采用2.4mV/s动态电位扫描极化、控制电位极化、电偶电流和高压釜挂片失重法研究了X60钢在含Ca~(2+)36.26mg/L,Mg~(2+)12.66mg/L和Cl~-3624mg/L的模拟氯化钠盐水中,CO_2引起腐蚀的电化学行为,以及含氮、硫的有机缓蚀剂和(或)Me~(2+)对腐蚀的抑制作用。结果表明:溶有CO_2的盐水腐蚀性强,盐浓度及温度会影响钢的腐蚀速度和阴极极化行为;75mg/L缓蚀剂的缓蚀率达90％,服从Langmuir吸附等温式;50mg/L缓蚀剂与127mg/LMe~(2+)复配,缓蚀率达91％以上,不服从Langmuir吸附等温式。     

氧化多壁碳纳米管对水中钠离子的吸附研究

本文研究了强酸(体积比为3︰1的硫酸与硝酸)氧化的多壁碳纳米管对水中钠离子的吸附特性,考察了温度、初始浓度、吸附时间对钠离子吸附的影响。实验结果表明:多壁碳纳米管对钠离子的吸附能力随温度升高而下降;其吸附过程符合Langmuir吸附等温模型,但是在钠离子浓度较高时多壁碳纳米管的吸附特性更符合Freundlich等温模型;在温度为274K条件下,多壁碳纳米管对钠离子的吸附能约为-5.53KJ/mol即-57.3meV;化学反应焓变约为-9.31KJ/mol,表明混酸氧化的多壁碳纳米管对钠离子的吸附过程基本为物理吸附。     

环境因子对海洋浮游植物吸收磷酸盐速率的影响

本文研究了培养条件下,介质中PO₄-P浓度、砷酸盐浓度、温度及光照强度对海洋浮游植物吸收磷酸盐速率的影响。结果表明:在低磷介质中,随PO₁-P浓度的升高,浮游植物对磷酸盐的吸收速率增大;砷酸盐只在短期内抑制浮游植物对磷酸盐的吸收;温度升高也使吸收速率增大;光照强度对吸收速率的影响因种类而异。     

壳聚糖/蒙脱土插层复合物对活性红染料的吸附热力学研究

采用溶液插层法,利用壳聚糖和蒙脱土制备了壳聚糖/蒙脱土插层复合物,使用红外光谱和X-射线衍射分析对其结构进行了表征;以此复合物为活性红染料RR136的吸附剂,考察了复合物中壳聚糖与蒙脱土的摩尔比、染料溶液pH值和浓度、吸附温度及吸附剂用量等因素对吸附性能的影响。结果表明,吸附反应的最佳条件是以壳聚糖与蒙脱土摩尔比为5∶1的插层复合物为吸附剂,反应温度20℃,RR136溶液pH为3。壳聚糖/蒙脱土插层复合物对活性红染料的吸附更符合Langmuir模型,吸附热力学参数ΔGo、ΔHo和ΔSo值分别为-3.338kJ·mol-1(30℃),-37.98kJ·mol-1和-114.77J·mol-1·K-1,表明壳聚糖/蒙脱土插层复合物对活性红染料的吸附是自发的、以物理吸附为主的放热反应。     

三角褐指藻对铜离子长期暴露的生理响应

探讨了不同浓度Cu2+长期暴露对三角褐指藻生长、光合作用、呼吸作用和色素含量等生理特性的影响。结果表明:三角褐指藻在较低浓度下(0.25mg·L-1,0.5mg·L-1)生长受到刺激,而在高浓度下(1.5mg·L-1)则下降。叶绿素荧光参数有效光化学效率(Yield)与最大光化学效率(Fv/Fm)对Cu2+非常敏感,它们均随Cu2+的升高而显著下降;Cu2+暴露对光合作用速率也具有抑制作用;而在Cu2+长期暴露下,类胡萝卜素含量比对照组高,但提高的程度随Cu2+浓度升高而下降。这些结果说明,叶绿素荧光参数可以作为三角褐指藻受到Cu2+胁迫的灵敏指标;光合作用与生长并不耦合;类胡萝卜素含量和呼吸作用速率升高可能能够降低Cu2+对三角褐指藻的毒性。     

吸附交联法和包埋法固定壳聚糖酶的比较研究

采用吸附交联和包埋法对假单胞菌(Pseudomonas)CUY8产壳聚糖酶进行固定,并对游离壳聚糖酶和2种固定化酶的特性进行比较。游离壳聚糖酶的最佳pH值为5.0,最佳温度为55℃;采用吸附交联方法所获得的壳聚糖酶的最佳pH值为4.0,最佳温度65℃;采用包埋法获得的壳聚糖酶的最佳pH值为5.5,最佳温度为35℃。壳聚糖游离酶,吸附壳聚糖酶和交联壳聚糖酶的米氏常数依次分别为1.92 mg/mL,14.71 mg/mL和5.91 mg/mL;半衰期为18 d,45 d和37 d。实验结果显示,采用吸附交联法所得的壳聚糖酶的半衰期是最长的。     

中性厌氧环境中硫酸盐还原菌导致锌的腐蚀行为研究

以锌为研究对象，使用表面表征方法和电化学测试，研究了一个培养周期内硫酸盐还原菌（Sulfate-reducing bacteria，SRB）Desulfovibrio vulgaris（D.vulgaris）引起锌（Zn）试样腐蚀行为的影响。实验结果表明，SRB导致Zn试样发生了严重的均匀腐蚀和点蚀。浸泡7天后，SRB体系中的Zn试样平均失重为32.2 mg/cm²，是无菌培养基中试样平均失重的42倍，腐蚀产物主要为ZnS。生物膜和腐蚀产物膜的累积在培养初期可以减缓金属基体与溶液界面的电子传输过程，导致腐蚀速率减缓。培养中后期，由于生物膜和腐蚀产物膜的阻隔作用，导致混合膜层底部有机碳源缺乏，SRB转向Zn获取自身所需电子，表现为腐蚀速率上升。     

典型海洋大气环境中AZ80镁合金电偶腐蚀行为研究

镁合金作为最轻的金属结构材料,具有比强度高、比刚度高、减震性能好、电磁屏蔽等优点。随着海洋强国战略的实施,先进镁合金结构材料逐步在海洋装备上开始应用。已列装的新型高强AZ80镁合金,通过与QBe1.7铍青铜紧固件连接,共同构成整体在典型海洋大气环境中服役。在高盐、高湿的海洋环境环境中,镁合金与电位更正的QBe1.7铍青铜偶接后,极易发生电偶腐蚀。电位相对更负的高强AZ80镁合金,作为电偶腐蚀的阳极被加速溶解。本研究对高强AZ80镁合金电偶腐蚀样品经过12个月青岛海洋大气暴露试验,发现空白对照组、电偶1组(紧固件铍青铜直径Ψ=10mm)和电偶2组(紧固件铍青铜直径Ψ=20mm)的平均腐蚀速率分别为108.1071、133.8929、173.6250g/(m~2·a)。电偶对表面的主要腐蚀产物为:Mg(OH)_2、MgSO_4和MgCl_2。空白样品、电偶1组和电偶2组平均腐蚀深度分别为:0.175、0.330、0.315mm/a。样品中部腐蚀深度最大,边部腐蚀深度则相对较小。不同样品在青岛试验站的腐蚀产物对基体保护能力的量度(n值)分别为1.1337、1.1378、1.0895,表明随着暴露时间的延长,试样在海洋大气环境中的腐蚀速率会加快,试样表面的腐蚀产物对基体根本起不到保护作用。通过灰色关联分析法,计算了青岛海洋大气腐蚀站点的环境因素与AZ80镁合金腐蚀深度和腐蚀失重之间的关联度,结果表明:青岛海洋大气环境因素对高强AZ80镁合金空白样品腐蚀失重影响前三位分别为:SO_4~(2-)非水溶性硫酸盐转化率;对电偶1组样品影响前三位的环境因素分别为:SO_2硫酸盐转化率NO_2;对电偶2组样品影响前三位的环境因素分别为:水溶性降尘SO_2NH_3。对比电偶对2组和1组,唯一的差别是电偶对的面积比,但决定镁合金腐蚀速度的大气成分完全不同,相关机制会在未来工作中详细研究。     

天然海水中硫酸锌、葡萄糖酸钙和APG等复合碳钢缓蚀剂的研究

通过正交实验确定了硫酸锌、葡萄糖酸钙和 APG(C0 81 0 )复配的 3元缓蚀剂最佳复配比为4∶ 1∶ 2。用失重法测得该 3元缓蚀剂在 35 0 mg/ L时对碳钢缓蚀率为 92 .8%,但试样表面存在局部腐蚀。为了抑制试样局部腐蚀的发生 ,采用失重法从几种常用缓蚀组分中筛选出硅酸钠和钨酸钠作为 3元缓蚀剂的添加剂组成 5元缓蚀剂 ,通过正交实验确定了组分间的最佳复配比。用失重法确定了5元缓蚀剂的临界浓度为 2 80 mg/ L ,此时对碳钢缓蚀率为 93.8%,并有效抑制了局部腐蚀的发生。从而得到了天然海水中 1种有效抑制碳钢局部腐蚀的低毒、高效复合缓蚀剂。据极化曲线分析可以确定该 5元缓蚀剂是 1种抑制阳极过程为主的混合型缓蚀剂。     

硫化氢对管线钢在氯化钠溶液中应力腐蚀开裂的影响

采用动电位扫描、慢应变速率拉伸、氢渗透试验方法时X70管线钢在不同电位下含不同浓度H2S的质量分数3．5％NaCl溶液中的应力腐蚀开裂行为进行了研究。结果表明，H2S的加入使渗氢电流逐渐增大，硫化物应力腐蚀开裂（SSCC）敏感性逐渐增加，随着H2S浓度的增大，其断裂特征由塑性断裂逐渐转变为脆性断裂。在阳极极化下，X70管线钢无SSCC敏感电位区；在阴极极化程度较小时，材料对SSCC的敏感性减小；在阴极极化程度较强时，材料对SSCC的敏感性显著增加。分析表明X70管线钢的SSCC受阳极溶解和氢脆共同控制。     

海水流动对A3钢腐蚀速度的影响

为了定量考察海水的流动对钢铁材料在海水中的腐蚀速度的影响,通过室内和实海挂片失重测试比较了A3钢在静止和流动海水中的腐蚀速度差异,并在控制流速条件下使用动电位法测试了A3钢的腐蚀速度,同时测试了不同流速海水中的环境参量。室内和实海挂片失重测试比较结果表明,海水流动能够加快A3钢在海水中的腐蚀速度,腐蚀初期尤其明显。在控制流速条件下采用动电位极化方法测试了腐蚀初期A3钢的腐蚀速度,并且通过拟合处理得到了海水流动对其腐蚀速度影响因子的表达式。     

钛/碳钢在海水中电偶腐蚀的研究

研究了国产纯钛和碳钢Q235在青岛近海海水中的电偶腐蚀情况。测定这两种金属材料的自然腐蚀电位和失重速率；用IM6e电化学工作站测定两种金属材料在海水中的稳态极化曲线，研究其极化性能；测定了碳钢与钛组成不同面积比、不同温度、不同海水流速时电偶电流的大小、方向，电偶电位，以及不同面积比时阳极的失重速率。结果表明，阳极的腐蚀速率随阴／阳极面积比、环境温度、海水流速的增大而增加，且阳极腐蚀速率随阴／阳极面积比的增大趋于极限值。     

腐蚀成本及控制策略研究

材料腐蚀对国民经济的发展造成严重的影响,因此腐蚀问题引起广泛关注。本文回顾了国内外在历史上几次主要的腐蚀调查工作,对国际通用的典型腐蚀成本调查统计方法进行了详细解读,并对重大咨询项目“我国腐蚀状况及控制战略研究”的主要工作做了重点陈述。腐蚀与防护是安全问题,是经济问题,是国计民生问题,是生态文明问题,更是国家文明发展程度的反映,而全国范围内的腐蚀调查工作的重要意义即在于摸清我国腐蚀状况的总体情况,为腐蚀防护提供针对性的对策建议,并为国家相关政策的制定提供重要的参考依据和数据支撑。     

Preparation and Properties of Embeddable Ag/AgCl Gelling Reference Electrode for Rebars Corrosion Monitoring in Concrete

Reference electrodes are a key part for corrosion monitoring and measurement of rebars in concrete. A reference electrode that can be buried in concrete is fabricated by using Ag/AgCl electrode and methyl cellulose gelling electrolyte. The stability, repeatability and anti-polarization of the reference electrode are investigated; the influences of the inner electrolyte loss, exterior OH? contamination, and temperature on the potential of the reference electrode are also investigated in this paper. The results show that the reference electrode has good stability, repeatability, and anti- polarization. The influences of inner electrolyte loss, exterior OH? contamination, and temperature on the potential of the reference electrode are minimal. Therefore, it can be used for corrosion monitoring and measurement of rebars in concrete.     

蒸馏海水淡化产品水对铸铁材质腐蚀研究

分析了多级闪蒸海水淡化产品水水质特点,研究了淡化水对铸铁管网的腐蚀影响.利用稳定指数法、失重法、电化学分析和腐蚀产物的XRD检测等方法开展了实验研究.实验结果显示了淡化水对铸铁试片的腐蚀程度及淡化水对铸铁腐蚀产物的类型,可为淡化水进入市政管网提供参考.     

天然海水中微生物膜对碳钢腐蚀行为的影响

通过对比碳钢在天然海水和灭菌海水中的腐蚀行为,研究海洋微生物对碳钢材料的腐蚀行为的影响.结果表明,海洋微生物可在碳钢表面形成微生物膜,其对碳钢腐蚀速率的影响及作用机理与微生物的种类密切相关.在腐蚀初期,海洋微生物膜对碳钢的腐蚀起到了抑制作用,主要由多种好氧微生物协同作用的结果;在腐蚀后期,随着海洋微生物膜增厚导致厌氧腐蚀的出现从而加速腐蚀,主要是硫酸盐还原菌等厌氧微生物的作用.