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苯并三氮唑作为优良的铜材缓蚀剂在工业循环水系统中得到广泛应用,但其在低浓度使用以及在偏酸性水体系中使用时缓蚀效果不佳,并且其水溶性也不好,因此对苯并三氮唑进行改性的研究非常重要。截至目前为止,国内对苯并三氮唑衍生物作为缓蚀剂的研究较少。
本论文以苯并三氮唑为原料,合成了1-羟甲基苯并三氮唑、三(1-苯并三氮唑基)甲烷,以1-羟甲基苯并三氮唑为原料合成了三(1-苯并三氮唑基甲基)胺,将1-羟甲基苯并三氮唑分别与乙二胺和异丙胺复配得到另外两种新缓蚀剂。通过IR、1H NMR、13C NMR、MS及元素分析对所合成的化合物进行了结构表征。
通过挂片、极化曲线以及交流阻抗等实验方法对五种缓蚀剂的缓蚀性能进行了测定与探讨。通过在不同腐蚀液系统-3%NaCl和1%HCl溶液中改变温度以及缓蚀剂浓度对缓蚀率进行测定,寻找最佳使用条件。大量实验表明,1-羟甲基苯并三氮唑与乙二胺的复配物在高氯根水中极低的使用浓度下对铜片能起到很好的保护效果。1-羟甲基苯并三氮唑与异丙胺的复配物能在酸性溶液中体现出对黄铜极其优良的缓蚀作用。1-羟甲基苯并三氮唑在酸性溶液中比高氯根水中使用效果更好。三(1-苯并三氮唑基)甲烷与三(1-苯并三氮唑基甲基)胺由于分子结构大,在水溶液中溶解性极差,无论是3%NaCl和1%HCl溶液中都体现不出对铜良好的保护效果。
新缓蚀剂有合成容易,反应步骤少、条件简单的特点,其中三种缓蚀剂具有非常优良的缓蚀效果,具有实用价值,另外两种缓蚀剂的性能也为今后苯并三氮唑分子结构的改性提供参考。