论文部分内容阅读
本文合成出三种新的3,5-二溴水杨醛席夫碱化合物（L1、L2、L3）和三种2-氨基苯并咪唑席夫碱化合物（D1、D2、D3），通过X-射线单晶衍射、紫外光谱、红外光谱、荧光光谱、核磁共振氢谱和热重分析对所合成席夫碱的结构和性质进行了表征。通过失重法、塔菲尔极化曲线法、交流阻抗法、扫描电镜法和X射线光电子能谱法对六种席夫碱缓蚀剂在油田水中对碳钢的缓蚀性能进行了研究。失重实验和极化曲线测试结果表明六种缓蚀剂都有较好的缓蚀性能，当缓蚀剂浓度在75mg/L时缓蚀率均已达到80%以上。席夫碱缓蚀能力大小为L2＞L1＞L3和D3＞D2＞D1，六种缓蚀剂均为阳极抑制为主的混合型缓蚀剂。交流阻抗实验结果表明，加入缓蚀剂后电荷转移电阻Rct值明显增大，说明缓蚀剂对碳钢的腐蚀有良好的抑制作用。扫描电镜结果表明，加入缓蚀剂后碳钢试片表面的腐蚀程度大大降低。说明缓蚀剂分子能够在碳钢表面吸附形成致密的分子膜并起到缓蚀效果。X射线光电子能谱分析结果表明，说明缓蚀剂分子能够在碳钢表面吸附形成致密的分子吸附膜并起到缓蚀效果。使用分子动力学模拟软件Materials Studio5.5研究了真空和溶液条件下六种缓蚀剂分子在Fe(100)面的吸附过程以及腐蚀介质粒子在缓蚀剂膜中的扩散过程。结果表明，六种席夫碱缓蚀剂均可平行吸附于金属表面，吸附方式为多中心化学吸附。与真空中席夫碱缓蚀剂分子吸附能相比，溶液中缓蚀剂分子的吸附能明显变弱。吸附能大小为L2＞L1＞L3，D3＞D2＞D1，其中L3略大于D3。吸附能越大，缓蚀效果越好，这与电化学方法的研究结果相吻合。径向分布函数曲线的研究表明席夫碱分子中的C、N、O、S等原子与Fe原子间形成化学键，在Fe表面发生化学吸附。通过分析腐蚀介质离子在缓蚀膜中的均方位移曲线和扩散系数可以看出缓蚀剂膜有效控制住了腐蚀介质的扩散迁移。