咪唑啉季铵盐缓蚀剂的复配机理

,,, , ,

(1. 中石化西北油田分公司 石油工程技术研究院，乌鲁木齐 830441； 2. 中国石油大学(北京)，北京 102200;3. 油气装备材料失效与防护北京市重点实验室，北京 102200)

绿色缓蚀剂

咪唑啉季铵盐缓蚀剂的复配机理

肖雯雯1,徐孝轩1,葛鹏莉1,匡园2,3,韩鹏2,朱原原1

(1.中石化西北油田分公司石油工程技术研究院，乌鲁木齐830441； 2.中国石油大学(北京)，北京102200;3.油气装备材料失效与防护北京市重点实验室，北京102200)

通过电化学测试确定咪唑啉季铵盐(IM)和辛基酚聚氧乙烯醚(OP)两种缓蚀剂的最佳复配比，利用X射线光电子能谱(XPS)分析高温高压CO2腐蚀条件下缓蚀剂在L245钢表面的吸附特性，结合分子动力学计算研究了复配缓蚀剂的缓蚀机理。结果表明：复配后IM缓蚀剂分子在金属表面吸附量增加，同时OP分子的吸附提高了IM缓蚀剂分子在金属表面的吸附覆盖程度，形成致密的保护膜，阻碍溶液中腐蚀性介质对金属表面的侵蚀，有效保护基体减缓腐蚀，从而使得IM和OP复配后的缓蚀率明显升高；IM与OP复配后缓蚀剂分子在Fe(001)表面的吸附强度增大，说明缓蚀剂分子的缓蚀性能本质上是由缓蚀剂分子与金属表面的电子转移行为所决定的。

咪唑啉季铵盐(IM)；缓蚀剂；复配；协同效应

Abstract： Electrochemical test was used to research the optimum compound proportion of imidazoline quaternary ammonium salt (IM) and octylphenol ethoxylate (OP). X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) was used to analyze the adsorption characteristics of the corrosion inhibitor on the surface of L245 steel under the corrosion conditions of high temperature and high pressure with CO2. The inhibition mechanism of the compound inhibitors were studied by molecular dynamics simulation. The results show that the IM molecules adsorbing on the metal surface increased after being compounded. The adsorption of OP molecules enhanced the adsorption of IM molecules on the metal surface, and a compact protective film was formed to hinder the corrosive media in solution from corroding metal surface and protect the substrate from corrosion effectively. So the inhibition efficiency of IM compounded with OP obviously increased. The adsorption intensity of inhibitor molecules on Fe (001) surface increased after the addition of IM compounded with OP, which indicates that the corrosion inhibition of inhibitor molecules is determined by the electron transfer behavior of inhibitor molecules on the metal surface.

Keywords： imidazoline quaternary ammonium salt (IM); inhibitor; compounding; synergistic effect

油气田集输管线常遭受严重的腐蚀，威胁人身、财产及环境的安全。缓蚀剂以其操作简单、用量较少及缓蚀率高等优点，在油气田腐蚀防护过程中得到了广泛的应用[1]。缓蚀剂按适当条件混合以后，许多特性将显著优于单一纯组分的性质，这是其复配所产生的协同增效作用。因此，缓蚀剂复配机理的研究成为人们一直以来关注的重要问题[2-5]。

咪唑啉类缓蚀剂具有低毒、高稳定性等优点，在油气田领域的防腐蚀过程中具有广阔的应用前景。目前，关于咪唑啉类缓蚀剂的复配机理已很多文献报道。马淑清等[6]研究了油酸基咪唑啉与KI复配后在CO2环境中的协同效应，结果表明：复配比为1∶1时，缓蚀效果提高了23.55%，协同效应非常明显。

辛基酚聚氧乙烯醚(OP)属于非离子型表面活性剂，具有优良乳化性能和润湿、扩散性能的乳化剂[7]。赵建国[8]研究了辛基酚聚氧乙烯醚磷酸酯(OPP)在饱和CO2盐水体系中的吸附行为，并认为：OPP主要抑制了阳极反应；OPP在Q235钢表面吸附遵循Frumkin吸附等温式，被吸附的分子之间存在相互吸引力；OPP在Q235钢形成的吸附层有效阻挡了铁表面的活性区,显著降低了腐蚀速率。

目前对于咪唑啉缓蚀剂与辛基酚聚氧乙烯醚复配之后的机理研究尚不明确。因此，本工作对咪唑啉季铵盐(IM)和辛基酚聚氧乙烯醚(OP)进行复配，通过电化学测试，高温高压腐蚀试验，XPS分析以及模拟计算研究了其复配后的缓蚀机理。

1 试验

1.1 试验材料

试验选用的缓蚀剂为咪唑啉季铵盐(IM)和辛基酚聚氧乙烯醚(OP)。咪唑啉季铵盐采用分析纯的油酸、二乙烯三胺和氯化卞合成[9]；辛基酚聚氧乙烯醚(OP)为市购，分析纯级别。咪唑啉季铵盐合成反应流程如下：将分析纯油酸和二乙烯三胺按物质的量比1∶1.2加入500 mL烧瓶中，烧瓶用高纯氮气保护，连接分水器装置和温度计；将上述原料升温至100 ℃后，加入40 mL二甲苯作为反应携水剂，迅速升温至120 ℃并逐级升温至150 ℃；待反应完全，再次迅速升温至180 ℃并持续升温至240 ℃，直至分水器中无水流出，获得中间体。将获得的中间体进行减压蒸馏后，加入氯化苄在75 ℃下进行反应，反应完全后获得最终产物。

1.2 电化学测试

电化学测试在CHI660-E电化学工作站上进行，并采用三电极体系：工作电极为L245钢电极(直径12 mm)，辅助电极为石墨电极，参比电极为饱和甘汞电极。L245碳钢的化学成分(质量分数)为：0.13% C，0.76% Mn，0.014% S，0.022% P，0.24% Si。腐蚀介质为10% NaCl(质量分数)溶液，在腐蚀介质中单独及复配添加了两种缓蚀剂，试验温度为25 ℃。极化曲线测量电位为-1～0 V(相对于饱和甘汞电极的电位)，扫描速率为1 mV/s；电化学阻抗谱测试频率为0.01 Hz～100 kHz，扰动电位为5 mV。

采用Tafel外推法对极化曲线进行拟合，得到腐蚀电流密度(Jcorr)，自腐蚀电位(Ecorr),阳极极化曲线斜率(βa)，阴极极化曲线斜率(βc)等参数。

根据极化曲线测试得到的腐蚀电流密度和电化学阻抗谱测试得到的电荷转移电阻分别计算缓蚀剂的缓蚀率[10]，如式(1)和式(2)所示。

式中：Jcorr,0，Jcorr分别为缓蚀剂添加前后的腐蚀电流密度，μA·cm-2；Rct与Rct,0分别为缓蚀剂添加前后的电荷转移电阻，Ω·cm2。

1.3 高温高压腐蚀试验

高温高压腐蚀试验参照JB/T 7901-1999《金属材料实验室均匀腐蚀全浸试验方法》标准和SY/T 5273-2014《油田采出水处理用缓蚀剂性能指标及评价方法》标准进行。试验时将按标准处理的试样装入高温高压釜进行试验。反应温度为60 ℃，腐蚀介质为Cl-含量60 g/L的NaCl溶液，向高温高压釜中通入CO2气体，压力2 MPa，流速1 m/s，试验周期3 d，试验材料为L245钢。腐蚀溶液中复配添加缓蚀剂(20 mg/L IM+80 mg/L OP，50 mg/L IM+50 mg/L OP，80 mg/L IM+20 mg/L OP),结束后取出试样记录表面腐蚀状态，再按照标准要求清洗试样，采用失重法计算腐蚀速率，并根据腐蚀速率计算缓蚀率η3。

式中：v0与v分别为缓蚀剂添加前后的腐蚀速率，mm·a-1。

1.4 X射线光电子能谱测试

用Alka(1 486.7e V)激发PHI Quantera(ULVAC-PHI,Inc.)X射线光电子能谱仪(XPS) 定量分析加入缓蚀剂条件下高温高压腐蚀试样表面元素的组成、电子态及化学态。测试后对污染C源峰(C1s=284.8 eV)进行自动校准。

1.5 分子动力学计算

模拟过程中采用周期性边界条件，Fe(001)/缓蚀剂水溶液界面模型由金属表面，含有缓蚀剂分子的水溶液体系构成。构建过程如下：首先，构建金属表面，选取Fe(001)晶面的2层原子，体系大小为4.299 6 nm×4.299 6 nm×0.143 3 nm，共计450个Fe原子，模拟过程中冻结金属表面体系中的所有原子；其次，利用Amorphous cell模块构建溶液层，其中包含有1 500个水分子和2个缓蚀剂分子；最后，将两个独立的层组合成Fe(001)/缓蚀剂水溶液界面结构，并设置5 nm的真空层以避免任意边界条件的影响。

使用COMPASS力场通过Smart minimize方法对体系进行结构优化。正则系宗(NVT)的分子动力学模拟通过Discover模块完成，模拟温度为298 K，采用Andersen恒温器控制温度，模拟步长为1 fs，时间总长为100 ps。最终获得水环境中缓蚀剂分子在Fe(001)面上吸附能量最低的平衡结构。进一步采用DFTB+模块对获得的Fe(001)/缓蚀剂水溶液界面平衡结构进行几何结构优化，获得了界面处吸附缓蚀剂分子和水分子的分子排布、电子分布及成键作用。计算过程收敛条件如下：原子能量收敛精度为83.68 J/mol, 单原子最大能量为4.184×103J/(mol·nm)，原子最大位移为0.000 1 nm，自洽电荷收敛精度为10-8，K点采样密度为1×1×1。计算过程均采用Material Studio 7.0( Accelarys Inc.)软件完成[11]。

2 结果与讨论

2.1 电化学测试结果

2.1.1 单独添加IM

从图1(a)和表1中可以看出：随着IM质量浓度的增加，自腐蚀电位发生不同程度的正移；此外，IM对阳极反应过程抑制作用明显，阳极极化曲线斜率和阴极极化曲线斜率随IM质量浓度增加而减小，腐蚀电流密度降低，但是腐蚀电流密度的变化较小，因此改变IM质量浓度后，其缓蚀性能变化也较小。其中，IM质量浓度为20 mg/L时，缓蚀率达76.3%,而IM质量浓度为200 mg/L时，缓蚀率也仅达到88.3%。

从图1(b)中可以看出：随着IM质量浓度增加，阻抗弧直径增大，测试获得的电化学阻抗谱表现出单一容抗弧特征。采用等效电路Rs(QdlRct)对阻抗谱进行拟合。Rs，Qdl，Rct分别为测试溶液电阻、常相位角元件，电荷转移电阻。从表2可知，随着IM质量浓度的增加，电荷转移电阻Rct增加而双电层电容Cdl减小。电化学阻抗结果与动电位极化曲线结果有较好的一致性，即缓蚀剂质量浓度在20～200 mg/L变化时，缓蚀率变化较小。此外，随着缓蚀剂质量浓度的增加，缓蚀率逐渐增加，加入200 mg/L IM时，缓蚀率达最大，为85.7%。

2.1.2 单独添加OP

由图2(a)和表3可知：随着OP质量浓度的增加，自腐蚀电位不同程度正移；此外，OP对阳极反应和阴极反应的抑制作用并不明显，但阳极极化曲线斜率和阴极极化曲线斜率随OP质量浓度增加而减小，腐蚀电流密度降低；OP质量浓度低于100 mg/L时，缓蚀率快速增加，OP质量浓度达到100 mg/L后，缓蚀率缓慢增加，当OP质量浓度为200 mg/L时，缓蚀率最大，为59.8%。

(a) 极化曲线

(b) 电化学阻抗谱图1 L245钢在不同IM含量NaCl溶液中的极化曲线和电化学阻抗谱Fig. 1 Polarization curves (a) and EIS (b) of L245 steel in NaCl solution with different concentrations of IM

IM质量浓度/(mg·L-1)Jcorr/(μA·cm-2)Ecorr/mVβc/(mV·dec-1)βa/(mV·dec-1)η1/%0103.3-483125.764.3-2024.5-507143.9133.676.35020.5-490184.6100.580.210018.3-486133.3103.182.320012.1-462139.585.688.3

表2 L245钢在不同IM含量NaCl溶液中电化学阻抗谱的拟合参数Tab. 2 Parameters from fitting EIS of L245 steel in NaCl solution with different concentrations of IM

(a) 极化曲线

(b) 电化学阻抗谱图2 L245钢在不同OP含量NaCl溶液中的极化曲线和电化学阻抗谱Fig. 2 Polarization curves (a) and EIS (b) of L245 steel in NaCl solution with different concentrations of OP

OP质量浓度/(mg·L-1)Jcorr/(μA·cm-2)Ecorr/mVβc/(mV·dec-1)βa/(mV·dec-1)η1/%0103.3-483125.764.3-2062.8-451149.170.239.25057.9-449145.271.343.910042.5-437129.160.958.920041.5-433132.954.159.8

由图2(b)和表4可知，随着OP质量浓度的增加，电荷转移电阻Rct增加而双电层电容Cdl减小。这是由于OP分子吸附在L245钢表面，形成缓蚀剂膜层从而使电荷转移电阻增加，阻碍溶液中腐蚀性粒子向金属表面扩散迁移。同时，由于OP分子的介电常数比水分子的低，而体积较水分子的大，因此根据Helmholtz模型[12]，如式(4)所示，缓蚀剂分子吸附后会排挤并替换原有吸附在L245钢电极表面的水分子。这会使界面处介质的介电常数降低，保护层厚度增加，从而使双电层电容的值降低。因此，OP具有较好的缓蚀性能，这与电化学极化曲线测试结果较为一致。

表4 L245钢在不同OP含量NaCl溶液中电化学阻抗谱的拟合参数Tab. 4 Parameters from fitting EIS of L245 steel in NaCl solution with different concentrations of OP

式中：ε为介质的介电常数；ε0为真空介电常数(8.85×10-12F·m-1)；A为电极表面积；δ为保护层的厚度。

2.1.3 复配添加IM和OP

由上述试验结果可知，IM和OP单独添加时，缓蚀率均小于90%，通过文献调研[13-16]，选三种复配比(20 mg/L IM+80 mg/L OP，50 mg/L IM+50 mg/L OP，80 mg/L IM+20 mg/L OP)进行极化曲线和阻抗谱测试。

从图3(a)和表5中可以看出，缓蚀剂复配后，阳极反应过程明显受到抑制，电极表面腐蚀电流密度大大降低，自腐蚀电位不同程度正移。单独添加100 mg/LIM和100 mg/L OP时，缓蚀率仅为82.3%和58.9%。将IM和OP复配后，缓蚀率有不同程度提高。其中，复配比为20 mg/L IM+80 mg/L OP时，缓蚀率为83.5%；复配比为50 mg/L IM+50 mg/L OP时，缓蚀率为86.9%;复配比为80 mg/L IM+20 mg/L OP时,缓蚀率为93.7%。以上结果说明，以80 mg/L IM+20 mg/L OP复配比添加缓蚀剂，对L245钢起到的抑制作用最明显，IM和OP复配具有较好的协同效应。

图3(b)和表6可以看出，与添加单一缓蚀剂相比，添加复配缓蚀剂后，扁圆弧阻抗直径明显增大。单独添加100 mg/LIM和100 mg/L OP时，缓蚀率仅为84.3%，64.7%。IM和OP复配后，缓蚀率都有不同程度的提高。复配添加20 mg/L IM+80 mg/L OP，50 mg/L IM+50 mg/L OP，80 mg/L IM + 20 mg/L OP时，缓蚀率分别达到了84.6%，88.3%，90.4%。与单一组分相比，IM和OP复配后双电层电容减小而电荷转移电阻增大，表明缓蚀剂复配后，其可在金属表面更大程度地吸附并替换金属表面的水分子，同时体系中腐蚀性粒子向金属表面迁移的阻力增加，从而对基体起到更好的保护作用。

(a) 极化曲线

(b) 电化学阻抗谱图3 L245钢在不同缓蚀剂复配比的NaCl溶液中的极化曲线和电化学阻抗谱Fig. 3 Polarization curves (a) and EIS (b) of L245 steel in NaCl solution with different compound proportions of inhibitors

缓蚀剂复配比Jcorr/(μA·cm-2)Ecorr/mVβc/(mV·dec-1)βa/(mV·dec-1)η1/%0103.3-483125.764.3-100mg/LOP42.5-437129.160.958.9100mg/LIM18.3-486133.3103.182.320mg/LIM+80mg/LOP19.8-466123.388.783.550mg/LIM+50mg/LOP16.4-456147.985.986.980mg/LIM+20mg/LOP9.6-469157.884.593.7

表6 L245钢在不同缓蚀剂复配比的NaCl溶液中电化学阻抗谱的拟合参数Tab. 6 Parameters from fitting EIS of L245 steel in NaCl solution with different compound proportions of inhibitors

2.2 高温高压腐蚀试验结果

由表7可知，加入复配缓蚀剂后，腐蚀速率明显下降，缓蚀率均在90%以上。这说明IM+OP复配体系有很好的缓蚀作用， IM作为缓蚀剂体系中的主剂，OP作为助剂，在含CO2及高Cl-腐蚀介质中能有效抑制腐蚀，且复配比为80 mg/L IM + 20 mg/L OP时，缓蚀率最高，达98.8%。

表7 高温高压不同缓蚀剂复配比条件下L245钢的腐蚀速率和缓蚀率Tab. 7 Corrosion rates and inhibition efficiency of L245 steel under the conditions of high temperature and high pressure with different compound proportions of inhibitors

由图4可知，在高温高压不同缓蚀剂复配比条件下腐蚀后，L245钢的宏观形貌发生明显的变化。不加缓蚀剂时，L245钢表面腐蚀严重，覆盖有一层腐蚀产物；加入复配缓蚀剂后，试样表面腐蚀产物较少，腐蚀较轻。其中，加入80 mg/L IM+20 mg/L OP缓蚀剂后，腐蚀表面最光亮，说明该复配比时IM与OP的协同缓蚀作用更好。

由图5可知，在不加缓蚀剂条件下，L245钢表面腐蚀产物膜较厚，加入缓蚀剂后，表面腐蚀产物膜较薄。其中，在80 mg/L IM + 20 mg/LOP条件下，试样表面处理痕迹仍清晰可见，说明缓蚀剂对金属基体的保护效果很好，该复配体系下的缓蚀剂协同作用最佳，缓蚀剂能在试样的表面形成很好的保护膜，阻碍了金属基体与腐蚀介质之间的物质交换，从而抑制了腐蚀的进行。

(a) 不加缓蚀剂 (b) 20 mg/L IM+80 mg/L OP (c) 50 mg/L IM+50 mg/L OP (d) 80 mg/L IM+20 mg/L OP图4 高温高压不同缓蚀剂复配比条件下腐蚀后L245钢的宏观形貌Fig. 4 Macrographs of L245 steel corroded under the conditions of high temperature and high pressure with different compound proportions of inhibitors

(a) 不加缓蚀剂 (b) 20 mg/L IM+80 mg/L OP (c) 50 mg/L IM+50 mg/L OP (d) 80 mg/L IM+20 mg/L OP图5 高温高压不同缓蚀剂复配比条件下腐蚀后L245钢的微观形貌Fig. 5 Micro morphology of L245 steel corroded under the conditions of high temperature and high pressure with different compound proportions of inhibitors

2.3 X射线光电子能谱测试结果

由图6可见:在O1s区键能为530 eV和531.9 eV位置分别发现FeOOH和CO32-的峰强。这是试样表面形成FeCO3腐蚀产物及Fe的水合物造成的。当复配添加80 mg/L IM+20 mg/L OP时，在O1s区键能为533.1 eV位置出现了C-O-C峰强，这是由于含有聚氧结构的OP分子在金属表面吸附造成的。此外，在N1s区键能为399.8eV和400.5eV位置分别发现C-N和-N=峰强，这表明IM分子可通过咪唑啉环中N原子与金属表面发生有效吸附[17]。

(a) 100 mg/L IM，O1s区 (b) 80 mg/L IM+20 mg/L OP，O1s区

(c) 100 mg/L IM，N1s区 (d) 80 mg/L IM+20 mg/L OP，N1s区图6 在不同缓蚀剂复配比溶液中浸泡后L245钢表面的XPS谱Fig. 6 XPS spectra of the surface of L245 steel in solution with different compound proportions of inhibitors

由表8可知：IM 与OP复配后，N1s区获得N元素的总含量高于复配前的(即单独添加100 mg/L IM)；同时，复配后测试获得L245钢表面CO32-含量减少。综合分析发现，复配后IM缓蚀剂分子在金属表面吸附量增加，同时OP分子的吸附提高了缓蚀剂分子在金属表面的吸附覆盖程度，形成更加致密的保护膜，阻碍溶液中腐蚀性介质向金属表面侵蚀，有效保护基体减缓CO2腐蚀。因此，IM和OP表现出较好的协同效应[18-19]。

表8 图6中XPS谱的分析结果Tab. 8 Results of XPS analysis in Fig. 6

2.4 分子动力学计算结果

金属表面原子的溶解是金属在溶液中发生腐蚀的最基本过程。界面双电层中，溶剂水分子在金属表面吸附的几何结构与电子结构会影响金属表面的电子传输，从而影响金属的腐蚀过程[20]。为了研究缓蚀剂分子在铁表面吸附后，界面水层的组成和结构变化，对Fe/水界面上水分子吸附层的电子转移进行了分析。在水/Fe(001)界面处，IM分子通过咪唑环和苯环与金属形成化学吸附，其烷基链指向溶液中；OP分子通过苯环及聚氧乙烯链上的氧原子等活性吸附基团吸附于金属表面，同样烷基链指向溶液中。

由图7可见：当OP和IM分子分别在Fe(001)表面吸附时，其附近的水分子与金属间的电子转移量减少，表明有机分子的吸附导致其附近的水分子与金属的结合力减弱；当OP与IM两种有机分子的协同吸附时，其二者附近区域的水分子在金属表面的强吸附点减少，进一步减弱了周围水分子在金属表面的吸附作用，增大了溶液中腐蚀粒子向金属基体扩散迁移的阻力，从而减缓腐蚀。

吸附强度反映了缓蚀剂分子与金属表面的电子转移行为，从而决定了缓蚀剂分子在金属表面的缓蚀性能，而吸附能Ead可以用来表征缓蚀剂分子在金属表面的吸附强度，其定义式为

式中：Etotal为缓蚀剂分子在金属表面吸附时的体系能量；EFe为清洁Fe(001)表面的能量；Einhibitor为缓蚀剂分子未吸附时具有的能量。

吸附能为负值时表示缓蚀剂分子能够稳定吸附于金属表面，且吸附能越负表示缓蚀剂分子在金属表面的吸附强度越大。通过计算可知，未复配时2个IM分子在Fe(001)表面的吸附能为-135.78 eV,2个OP分子在Fe(001)表面的吸附能为-133.34 eV，可见IM分子在金属表面的吸附强度更大；而复配后IM与OP分子在金属表面的吸附能为-136.33 eV，表明复配后缓蚀剂分子在Fe(001)表面的吸附强度增大，这与缓蚀剂分子的缓蚀性能一致。因此，缓蚀剂分子的缓蚀性能本质上是由缓蚀剂分子与金属表面的电子转移行为所决定的。

(a) OP分子在Fe(001)表面吸附(b) IM分子在Fe(001)表面吸附(c) IM和OP分子在Fe(001)表面吸附图7 Fe(001)表面水分子吸附层的电荷密度差Fig. 7 Electron density difference of water adsorption layer on Fe(001) surface:(a) OP molecule adsorption on Fe(001) surface; (b) IM molecule adsorption on Fe(001) surface; (c) OP and IM molecule adsorption on Fe(001) surface

3 结论

(1) 极化曲线测试结果表明，IM和OP单独添加时，缓蚀率均较低，IM和OP复配后缓蚀率明显升高，复配比为20 mg/L IM + 80 mg/L OP，50 mg/L IM+50 mg/L OP，80 mg/L IM+20 mg/L OP时，其对应的缓蚀率分别为83.5%，86.9%，93.7%。

(2) 高温高压CO2腐蚀后XPS分析结果表明，复配后IM缓蚀剂分子在金属表面吸附量增加，同时OP分子的吸附提高了缓蚀剂分子在金属表面的吸附覆盖程度，形成更加致密的保护膜，阻碍溶液中腐蚀性介质向金属表面侵蚀，有效保护基体减缓腐蚀。

(3) 分子动力学计算结果表明，OP与IM复配后，减弱了周围水分子在金属表面的吸附作用，从而增大了溶液中腐蚀性粒子向金属基体扩散迁移的阻力，减缓金属的腐蚀。IM与OP复配后缓蚀剂分子在Fe(001)表面的吸附强度增大，说明缓蚀剂分子的缓蚀性能本质上是由缓蚀剂分子与金属表面的电子转移行为所决定的。

[1] 吴荫顺,郑家燊. 电化学保护和缓蚀剂应用技术[M]. 北京:化学工业出版社,2006:472.

[2] 柳松,钟燕,蒋荣英,等. 苯并三氮唾和碟酸纳对锌的协同缓蚀[J]. 华南理工大学学报,2011,39(1):36-40.

[3] 张晨,赵景茂. CO2体系中咪唑啉季铵盐与十二烷基磺酸钠之间的缓蚀协同效应[J]. 物理化学学报,2014,30(4):677-685.

[4] 赵起锋,徐慧,尚跃再,等. 咪唑啉类缓蚀剂缓蚀协同效应的研究现状及展望[J]. 全面腐蚀控制,2016,30(11):81-85.

[5] 谢发之,宣寒. 多点位吸附型咪唑啉季铵盐缓蚀剂的合成及其缓蚀性能[J]. 应用化学，2011,28(1)：94-100.

[6] 马淑清,何晓英,刘健. 咪唑啉缓蚀剂的合成及复配研究[J]. 化学工程师,2015(10):58-60.

[7] 戴倩倩. 咪唑啉缓蚀剂的合成及复配研究[D]. 成都：西南石油大学，2012:4-8.

[8] 赵建国. 辛基酚聚氧乙烯醚磷酸酯在钢表面的吸附与缓蚀作用[J]. 材料保护，2008,41(5):23-25.

[9] 王霞,杜大委,韩丽丹,等. 1-氨乙基-2-烷基咪唑啉季铵盐的合成及其性能评价[J]. 化工中间体，2014(4):32-38.

[10] FARAG A A,HEGAZY M A. Synergistic inhibition effect of potassium iodide and novel schiff bases on X65 steel corrosion in 0.5 M H2SO4[J]. Corrosion Science,2013,74:168-177.

[11] 谢思维,刘铮,刘进,等. MaterialStudio(MS)软件在腐蚀与防护中的应用研究现状[J]. 计算机与应用化学，2015,32(2):183-186.

[12] OGUZIEE E,LI Y,WANG F H. Effect of 2-amino-3-mercaptopropanoic acid (cysteine) on the corrosion behaviour of low carbon steel in sulphuric acid[J]. Electrochimica acta,2007,53(2):909-914.

[13] 于湘,周祥照,程丽华,等. 咪唑啉季铵盐复配缓蚀剂的缓蚀性能研究[J]. 广东石油化工学院学报，2016,26(4):18-21.

[14] 李泽斌,徐艳. 咪唑啉季铵盐缓蚀剂的合成及复配性能研究[J]. 精细石油化工进展，2012,13(7):42-45.

[15] 刘燕,闫红亮. 油酸咪唑啉季铵盐的复配缓蚀性能研究[J]. 化学与生物工程，2015,32(2):60-63.

[16] 吴效楠. 油酸咪唑啉季铵盐缓蚀剂的复配及在饱和CO2油田水中的缓蚀作用[J]. 承德石油高等专科学校学报，2016,18(4):30-33.

[17] 杜威. 抑制CO2腐蚀用咪唑啉类缓蚀剂及机理研究进展[J]. 腐蚀科学与防护技术，2016,28(6):584-586.

[18] 魏斌，周飞，戴倩倩，等. 咪唑啉季铵盐缓蚀剂的合成与复配研究[J]. 应用化工,2012,41(5)：840-843.

[19] 王新刚,王晶,张波,等. 油酸基咪唑啉类缓蚀剂的复配及其缓蚀性能研究[J]. 材料保护,2008,41(1):20-23.

[20] WILLARD A P,REED S K,MADDEN P A,et al. Water at an electrochemical interface-a simulation study[J]. Faraday Discussions,2009,141:423-441.

更正

本刊2017年第8期第655页式(3)原为ξ=105.9ln(1/J)-2.06,现更正为lnξ=107.41(1/J)-2.09。

Compound Mechanism of Imidazoline Quaternary Ammonium Salt Inhibitor

XIAO Wenwen1, XU Xiaoxuan1, GE Pengli1, KUANG Yuan2,3, HAN Peng2, ZHU Yuanyuan1

(1. Petroleum Engineering Technology Research Institute, Northwest Oil Field Branch Company, Urumqi 830441, China;2. China University of Petroleum-Beijing, Beijing 102200, China;3. Beijing Key Laboratory of Material′s Failure, Corrosion and Protection of Oil/gas Facilities, Beijing 102200, China)

10.11973/fsyfh-201710008

TG174.42

A

1005-748X(2017)10-0777-08

2016-12-04

匡 园(1986-)，工程师，硕士，从事石油装备材料腐蚀与防护相关研究，13811125734，ky910@163.com