摘要:
针对 1-烷基-3-甲基咪唑鎓三氰基甲烷化物([Cnmim]TCM,n = 2、4、6 和 8)离子液体(ILs)的阳离子中烷基链长度对低碳钢(MS)腐蚀性能的影响,系统地研究了它们分别作为结构材料和二氧化碳捕集设备溶剂的潜在应用。通过扫描电子显微镜、能量色散 X 射线光谱和显微拉曼光谱,在 70 和 80 °C 温度下进行 1 小时到 10 天不等的浸泡测试前后,对 MS 的表面进行了检测。腐蚀从 MS 表面的 MnS 包裹体部位开始,由于 MnS 的溶解而形成空穴,空穴周围可能有含有磁铁矿(Fe3O4)和镁锰铁矿(γ-Fe2O3)的腐蚀产物。随着阳离子烷基链长度的增加,在包合物位点周围生成的腐蚀产物数量减少,其顺序为[C2mim]TCM > [C4mim]TCM > [C6mim]TCM ≈ [C8mim]TCM。这归因于 ILs 通过吸附在金属表面并阻断活性位点而产生的缓蚀效果,缓蚀效率随烷基链长的增加而提高。其基本机理与硫化物夹杂物等 MS 表面活性位点在 IL 中残留的水和氧存在下的腐蚀过程有关。研究表明,将 IL 中的水含量提高到约 50 000 ppm 会导致 MnS 内含物溶解更快。最后,研究还证明,从 IL 中去除氧气可显著降低腐蚀速率。