水滑石基磁性纳米复合缓蚀剂的合成及在循环冷却海水中的控释与缓蚀机理

基本信息
批准号:51471117
项目类别:面上项目
资助金额:84.00
负责人:王吉会
学科分类:
依托单位:天津大学
批准年份:2014
结题年份:2018
起止时间:2015-01-01 - 2018-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:郑冀,王学慧,李秋实,高云,朱杨林,闫华杰
关键词:
缓蚀机理循环冷却海水纳米复合缓蚀剂水滑石控制释放
结项摘要

Considering the corrosion problem of recirculating cooling seawater system, a novel layered double hydroxide (LDH) based magnetic nanocomposite inhibitor was synthesized with Fe3O4 magnetic nanoparticle as core material and ZnAlCe LDH intercalated by molybdate or HEDP as shell material. This new inhibitor was designed by the combination of nanocontainer characteristic of hydrotalcite-like compound, synergistic effect of multicomponent corrosion inhibitor and controlled release, targeting delivery, separation and recovery effect of superparamagnetic particle. The ion exchange, controlled release, inhibition behavior, structural evolution and recycling properties of nanocomposite inhibitor in recirculating cooling seawater were investigated systematically by using XRD, ICP, rotary coupon corrosion and electrochemical techniques. After that the controlled release and inhibition mechanism of this new nanocomposite inhibitor could be obtained, and the performance and recycling properties of nanocomposite inhibitor could be improved. Meanwhile, In situ ZnAlFe LDH film intercalated by inhibitors was prepared on the carbon steel with the rust steel as the iron source. The corrosion resistance of recirculating cooling seawater system could be enhanced by the synergy of pretreatment of steel substrate and the addition of nanocomposite inhibitor in seawater. The results of this project are helpful to develop new multifunctional intelligent nanocomposite inhibitor, and have an important application to improve the corrosion resistance and service life of recirculating cooling seawater system.

针对海水循环冷却系统的腐蚀问题,项目依据水滑石类化合物的纳米容器效应、多元复合缓蚀剂的协同效应及超顺磁性材料的靶向定位、控制释放和可分离回收特性,通过插层组装技术合成出以Fe3O4磁性粒子为核、钼酸盐或羟基乙叉二膦酸插层ZnAlCe水滑石为壳的水滑石基磁性纳米复合缓蚀剂,进而通过X射线衍射仪、等离子电感耦合光谱仪、旋转挂片、电化学方法等系统研究纳米复合缓蚀剂在循环冷却海水中的离子交换、磁控释放、缓蚀行为、结构演变和分离回收特性,从而揭示纳米复合缓蚀剂的控释与协同缓蚀机理、提升多功能智能缓蚀剂的使用效能与回收再生能力。与此同时,还以带薄锈的碳钢为铁源进行缓蚀剂插层ZnAlFe基水滑石膜的原位生长,进而从基体预处理和海水介质中添加纳米复合缓蚀剂两方面提高海水循环冷却系统的耐蚀性能。这对开发新型多功能智能化复合缓蚀剂、提升海水循环冷却系统的耐蚀性能和使用寿命有着显著的促进作用和重要的实用价值。

项目摘要

针对海水循环冷却系统的腐蚀问题,项目依据水滑石类化合物的纳米容器效应、多元复合缓蚀剂的协同效应及超顺磁性材料在控制释放、靶向定位和分离回收中的应用,通过插层组装技术合成出以Fe3O4磁性粒子为核、钼酸盐或HEDP(羟基乙叉二膦酸)或MBT(2-巯基苯并噻唑)插层ZnAlCe水滑石为壳的水滑石基磁性纳米复合缓蚀剂,进而通过X射线衍射仪、等离子电感耦合光谱仪、电化学测试技术、现代表面测试方法等系统探明了纳米复合缓蚀剂在循环冷却海水中的离子交换、磁控释放、缓蚀行为、结构演变和分离回收特性,揭示了纳米复合缓蚀剂的控释与缓蚀机制,达到了提升多功能智能缓蚀剂使用效能与回收再生能力的目标。与此同时,还通过渗铝、水热处理、李离子交换等方法在碳钢表面原位棕色行长出缓蚀剂插层的ZnAl水滑石膜,进而从基体预处理和海水介质中添加纳米复合缓蚀剂两方面提高海水循环冷却系统的耐蚀性能。这对开发新型多功能智能化复合缓蚀剂、提升海水循环冷却系统的耐蚀性能和使用寿命有着积极的促进作用和重要的实用价值。

项目成果
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数据更新时间:2023-05-31

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