碳钢因其可塑性强、机械性能好和价格低廉等优点,被广泛应用于工业生产中。在油井酸化、酸洗及除垢等领域,碳钢极易受到腐蚀,导致安全问题以及经济损失。因此,碳钢在酸性介质中的防腐不仅是技术问题,而且是关系到环保、能源、资源的重大战略任务,具有深远的意义。氮原子为有机缓蚀剂中最常用的杂原子,含氮杂环缓蚀剂与有机含氮聚合物因其毒性低、吸附性及成膜性较好、覆盖面积大被广泛应用于金属的防腐。本论文的主要工作有以下两方面的内容:1.噻吩并吡啶类化合物的合成及防腐性能。本论文利用氰乙酸乙酯和N,N-二甲基甲酰胺为原料进行Gewald反应,经过Knoevenagel缩合,碱性条件下与硫环化、重排,生成二氨基二乙基酸酯噻吩化合物,再与一系列酮在三氯氧磷（POCl₃）回流的条件下,经过Friedl?nder反应合成四种噻吩并吡啶类化合物,利用一系列光谱测试确定了分子结构。随后复配三种表面活性剂进行电化学性能测试。结果表明噻吩并吡啶类化合物为混合型缓蚀剂,缓蚀效果随缓蚀剂浓度的增加而加大。腐蚀过程主要受电荷转移所控制,吸附过程包括物理和化学吸附两部分。本论文所合成的噻吩并吡啶类化合物复配十二烷基硫酸钠的缓蚀效果最佳,缓蚀效率最高可达到97.96%。2.聚苯胺和聚氨基酚的制备及防腐性能。以苯胺（AN）和间氨基酚（m AP）为单体、乙酸（Ac OH）与对甲氧基苯乙酸（MOPAc）为掺杂酸、Fenton(Fe²⁺/H₂O₂)试剂为引发剂,合成了聚合物防腐纳米材料。采用了光谱、热重及粒度分布对聚合物进行了表征。结果表明:利用对甲氧基苯乙酸为掺杂酸制备的聚合物粒径分布均匀且溶解度好,热重分析显示加热到350 ℃时聚苯胺的质量损失约为10%左右,不同掺杂形式得到的产物其耐热性不同。失重法以及热力学分析显示缓蚀剂在碳钢表面的吸附遵循Langmuir等温模型,反应自发进行,吸附过程包括化学和物理吸附。电化学测试表明:该聚合物为阴极为主的混合型缓蚀剂,单个聚合物的缓蚀效率以MOPAc-Pm AP最优,聚合物复配表面活性剂以MOPAc-Pm AP-Tween80体系防腐效果最佳,缓蚀效率高达96.05%。