三聚吡啶类缓蚀阻垢双效药剂的实验及理论研究

作者：斯绍雄; 陈贤; 倪小龙; 陈玉萍; 韩丰泽; 吕祥鸿; 王晨; 张军平; 候炳臣; 李健

来源：工业水处理, 2022, 42(05): 131-139.

DOI：10.19965/j.cnki.iwt.2021-0798

• 三聚吡啶双效药剂
• 电化学测试技术
• 密度泛函理论
• 分子动力学
• 缓蚀阻垢机理

通过阻垢率和缓蚀效率测试考察了三聚吡啶双效药剂的缓蚀、阻垢性能，运用电化学测试技术，结合密度泛函理论和分子动力学模拟计算，探讨了其缓蚀和阻垢机理。结果表明，在油田模拟水溶液中，该药剂对碳钢的缓蚀效率高达79.32%，对CaCO3的阻垢效率为93.47%。随着药剂浓度的增大，自腐蚀电位不断正移，极化电阻RP逐渐增大，自腐蚀电流密度显著降低，三聚吡啶的缓蚀作用机理为“几何覆盖效应型”缓蚀剂，其中阳极吸附阻滞作用更为明显。三聚吡啶分子结构中的吡啶环和Br原子位置的LUMO和HOMO轨道较强，其为三聚吡啶分子与Ca2+螯合阻垢和碳钢表面吸附缓蚀的活性位点；烷基链长对APMC分子与真空中Ca2+的螯合强度不具有显著影响，但随着烷基链长增大，其与Ca2+的螯合阻垢倾向降低，与Fe(110)表面的吸附缓蚀倾向显著增大。

• 单位
  西安石油大学; 材料学院; 西北工业大学