咪唑啉双季铵盐的研制及其在碳钢表面的吸附与缓蚀机理研究

油气田开采和输送过程中，CO2腐蚀是一个亟需解决的问题。为了解决现有缓蚀剂使用过程中出现的水溶性较差、药剂用量大、防护周期短及环境污染大等问题，本课题拟针对咪唑啉环的结构，用活泼的季铵化试剂和长链烷基与之反应形成双季铵盐，设计合成含有咪唑啉杂环的不对称双季铵盐双子表面活性剂，既可以改善其水溶性和表面活性，又增加了吸附中心，得到适合高CO2环境的高性能缓蚀剂，通过量子化学计算得到缓蚀剂的分子结构和缓蚀性能之间的构效关系。在此基础上通过失重、电化学方法和微观检测手段研究不对称双季铵盐缓蚀剂在碳钢表面吸附膜的结构及其界面变化过程；并进一步探讨其缓蚀作用机理，分析缓蚀剂的界面吸附动力学及其稳定性。本研究对于我国的油气田开采过程中CO2的腐蚀与防护具有重要的科学意义和实际应用价值；对减少CO2腐蚀造成的经济损失，也具有积极的促进作用。