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硫酸介质中咪唑-4-甲基亚胺基硫脲对碳钢的缓蚀作用

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目的 碳钢因其优异的性能被广泛应用于工农业中,为解决碳钢在酸性介质中的腐蚀问题.方法 以氨基硫脲和咪唑-4-甲醛为原料合成了Schiff碱化合物咪唑-4-甲基亚胺基硫脲(MIT),采用傅里叶红外光谱(FT-IR)、核磁共振谱(NMR)及质谱(EI-MS)表征了其分子结构.将MIT化合物作为H2SO4介质中碳钢的缓蚀剂,分别采用静态失重法、电化学测试及腐蚀形貌分析研究了其在0.5 mol/L H2SO4溶液中对碳钢的缓蚀性能,通过吸附模型、X-射线光电子能谱(XPS)等方法研究了MIT分子在碳钢表面的吸附行为,采用密度泛函理论(DFT)和分子动力学模拟(MD)方法进行了理论计算研究.结果 MIT在H2SO4溶液中对碳钢的缓蚀效率随其添加量的增大而提高,随腐蚀环境温度的提高而下降,293 K下其在0.5 mol/L H2SO4溶液中的最佳质量浓度为240 mg/L,对应的缓蚀效率可达95.4％.MIT是一种混合型缓蚀剂,电化学缓蚀机理可解释为"几何覆盖效应".在碳钢表面的MIT分子吸附属于化学和物理混合吸附(△G°ads=−31.62 kJ/mol,293 K),且服从Langmuir吸附定律.结论 MIT可有效抑制碳钢在H2SO4溶液中的腐蚀,MIT的合成既为H2SO4溶液中碳钢的腐蚀防护开发了一种有效方法,也为其他酸性介质中碳钢缓蚀剂的开发提供了新思路.
Corrosion Inhibition Effect of Imidazol-4-methylimine Thiourea for Carbon Steel in Sulfuric Acid Medium

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文家新

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缓蚀作用 硫酸介质 咪唑-4-甲基亚胺基硫脲 碳钢 电化学测试 理论计算

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ISSN：1001-3660
年,卷(期)：2024.53(6)
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