绿色水处理剂聚天冬氨酸和聚环氧琥珀酸的缓蚀性能研究

论文摘要

随着绿色化学革命的兴起和人们环境保护意识的增强，低磷、无磷的绿色水处理剂已成为国内外水处理剂研制方面的热点课题。无磷、生物可降解绿色缓蚀阻垢剂聚天冬氨酸和聚环氧琥珀酸的开发，表明绿色缓蚀阻垢剂已成为水处理药剂发展的方向。本文主要利用稳态极化法和电化学阻抗法，结合旋转挂片失重法、对聚天冬氨酸及在配方中的主要复配体聚环氧琥珀酸的缓蚀性能进行了研究，同时研究了聚天冬氨酸、聚环氧琥珀酸与有机膦酸盐、锌盐、葡萄糖酸钠、硫酸锌组成的低磷复配配方对碳钢的缓蚀性能。结合表面增强拉曼光谱对PASP缓蚀机理进行了初步探讨。研究表明，聚天冬氨酸在较低用量时对碳钢即具有一定的缓蚀作用，属于阳极型缓蚀剂，但缓蚀率较低。当聚天冬氨酸、聚环氧琥珀酸与有机膦酸盐、锌稳定剂、葡萄糖酸钠、硫酸锌复配组成低磷或无磷配方后，在上海市自来水及标准配制水条件下，碳钢的腐蚀速率有较大的降低，呈现了良好的缓蚀协同效应。其中由：PASP，PESA，HPAA，Glu，Zn2+和PASP，PESA，HPMA，Glu，Zn2+组成的复配配方，在标准配制水体系下，在相当大的复配比范围内都能达到很好的缓蚀水平，其腐蚀率分别在0．1mm·a-1和0．05 mm·a（-1）以下，达到较好的缓蚀水平，同时有着比较高的可靠性。聚天冬氨酸的表面增强拉曼光谱研究表明：聚天冬氨酸是通过羧基和氨基化学吸附在金属表面形成的膜，从而起到缓蚀作用的。电化学方法具有快速简便经济的优点，可以减少传统旋转挂片的工作量，并判断配方的可靠性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 引言
• 1.1 金属的腐蚀与防护
• 1.1.1 金属腐蚀的常见形态
• 1.1.2 金属腐蚀的原因及其影响因素
• 1.1.3 金属腐蚀的危害及常见防护措施
• 1.2 缓蚀剂及其缓蚀作用研究
• 1.2.1 缓蚀剂防护金属腐蚀的优点
• 1.2.2 缓蚀剂的分类及其作用机理
• 1.2.3 影响缓蚀剂缓蚀作用的因素
• 1.2.4 缓蚀剂缓蚀性能的评价方法
• 1.3 缓蚀剂应用的发展方向
• 1.4 聚天冬氨酸和聚环氧琥珀酸缓蚀性能的研究
• 1.5 本课题研究内容
• 第2章 实验部分
• 2.1 主要试剂和仪器设备
• 2.1.1 试剂
• 2.1.2 主要药剂
• 2.1.3 主要仪器设备
• 2.1.4 电极及其他耗材
• 2.2 实验水质
• 2.2.1 自来水水质
• 2.2.2 标准配制水水质
• 2.3 缓蚀性能的研究方法
• 2.3.1 旋转挂片失重法
• 2.3.2 电化学方法
• 2.3.3 缓蚀剂的表面增强拉曼光谱SERS测试
• 第3章 结果与讨论
• 3.1 聚天冬氨酸和聚环氧琥珀酸对碳钢的缓蚀作用研究
• 3.1.1 浓度对缓蚀性能的影响
• 3.1.2 pH值对缓蚀性能的影响
• 3.2 自来水中PASP与其他缓蚀剂复配对碳钢的缓蚀协同效应
• 3.2.1 单独使用一种缓蚀剂对碳钢缓蚀作用
• （1）羟基亚乙基二膦酸
• （2）多氨基多醚基亚甲基磷酸
• （3）2-羟基膦酰基乙酸
• （4）水解聚马来酸酐
• （5）硫酸锌
• （6）葡萄糖酸钠
• 3.2.2 二元复配对碳钢的缓蚀协同效应
• （1）PASP与PESA组成的二元体系对碳钢的缓蚀协同效应
• （2）PASt与HEDP组成的二元体系对碳钢的缓蚀协同效应
• （3）PASP与PAPEMF组成的二元体系对碳钢的缓蚀协同效应
• （4）PASP与HPAA组成的二元体系对碳钢的缓蚀同效应
• （5）PASP与HPMA组成的二元体系对碳钢的缓蚀协同效应
• （6）PASP与ZnSO4组成的二元体系对碳钢的缓蚀协同效应
• （7）PASP与Glu组成的二元体系对碳钢的缓蚀协同效应
• 3.2.3 多元复配配方对碳钢的缓蚀作用研究
• 3.3 聚天冬氨酸复配缓蚀机理初步探讨
• 3.4 标准配制水中复配配方对碳钢的缓蚀协同效应
• 第4章 结论与展望
• 4.1 结论
• 4.2 进一步工作的方向
• 致谢
• 参考文献
• 个人简历 在读期间发表的学术论文与研究成果