山东省自然科学基金(Y2006B35)
- 作品数：14 被引量：195H指数：8
- 相关作者：张军于立军任振甲刘金祥尤龙更多>>
- 相关机构：中国石油大学（华东）中国海洋石油总公司更多>>
- 发文基金：山东省自然科学基金中国石油天然气集团公司石油科技中青年创新基金中国石油天然气集团公司石油科技中青创新基金更多>>
- 相关领域：金属学及工艺理学更多>>
- 温度对半胱氨酸缓蚀性能影响的实验评价与机理研究被引量：2
- 2010年
- 通过实验对不同温度条件下半胱氨酸抑制盐酸对碳钢腐蚀的性能进行评价,并采用分子动力学模拟(Molecular Dynamics Simulation,简称MD)方法,从缓蚀剂膜抑制腐蚀粒子扩散的角度对其缓蚀机理进行深入研究.静态失重实验显示:随温度的升高(25～65℃),半胱氨酸缓蚀剂的缓蚀效率呈逐渐下降趋势,其数值从88.36%降至61.64%.MD模拟发现:随温度升高,半胱氨酸缓蚀剂膜的自由体积逐渐增大,且腐蚀粒子与缓蚀剂膜的相互作用也逐渐减弱,更有利于腐蚀粒子在膜中的主动扩散;同时膜内半胱氨酸分子的自扩散能力也随温度升高而增强,腐蚀粒子在缓蚀剂膜携带下被动迁移的过程也随之加剧.主动扩散和被动迁移两方面的变化表明,腐蚀粒子在缓蚀剂膜中扩散能力随温度升高而增大;也就是说,随温度升高,半胱氨酸缓蚀剂膜对腐蚀粒子的扩散抑制能力逐渐降低,腐蚀粒子更易扩散运移至金属表面,导致半胱氨酸缓蚀剂缓蚀效率的降低.
- 刘金祥尤龙张军燕友果于立军任振甲
- 关键词：半胱氨酸
- 1-(2-羟乙基)-2-烷基-咪唑啉缓蚀剂缓蚀机理的理论研究被引量：41
- 2008年
- 采用量子化学计算、分子动力学模拟和分子力学相结合的方法,对6种不同烷基链长的1-(2-羟乙基)-2-烷基-咪唑啉缓蚀剂抑制H2S腐蚀的缓蚀机理进行研究,并对其缓蚀性能进行评价.前线轨道分布和Fukui指数表明,6种缓蚀剂分子的反应活性区域均集中在分子的咪唑环上,3个反应活性中心分别位于咪唑环上的N(4),N(7)和C(8)原子,可使咪唑环在金属表面形成多中心吸附.分子的反应活性及活性区域分布对烷基链长并不敏感.单分子吸附能、膜的内聚能、吸附角和链间距的计算数据显示,缓蚀剂膜的稳定性以及膜与金属基体的结合强度随链长的增加而增大;当正构烷基碳链长度大于13时,缓蚀剂可在金属表面形成一层高覆盖度、致密的疏水膜,能有效阻碍溶液中的腐蚀介质向金属表面扩散,从而达到阻碍或延缓腐蚀的目的.
- 张军胡松青王勇郭文跃刘金祥尤龙
- 关键词：咪唑啉缓蚀机理量子化学计算分子动力学模拟分子力学
- 1-(2-羟乙基)-2-烷基咪唑啉缓蚀剂在铁表面吸附的分子动力学模拟被引量：4
- 2010年
- 采用分子动力学(MD)模拟方法,分析液相条件下6种不同烷基链长的1-(2-羟乙基)-2-烷基咪唑啉缓蚀剂在Fe(001)表面的吸附。结果表明:6种缓蚀剂分子的极性头基均会吸附在铁表面,且头基中的咪唑环在铁表面上近似平行吸附,而分子的烷基碳链则背离金属表面,并以一定的倾角指向液相;随分子烷基链长的增加,缓蚀剂与铁表面的结合强度逐渐增大,同时缓蚀剂膜的致密性也逐渐增大;模拟的6种缓蚀剂分子缓蚀性能与实验结果吻合。
- 张军姜娟娟任振甲于维钊于立军乔贵民
- 关键词：分子动力学咪唑啉缓蚀剂
- 溶剂条件下苯并咪唑及其衍生物缓蚀性能的DFT研究被引量：7
- 2008年
- 通过量子化学密度泛函理论中的B3LYP方法,在6-31G*基组水平上,并考虑到溶剂的影响,应用PCM模型,对苯并咪唑及其衍生物缓蚀性能与分子结构关系进行了研究,用Fukui指数分析了分子中反应活性位点,结果表明5种分子均为存在共轭体系的平面分子,2-SH-BI易于垂直吸附在金属表面,缓蚀效率与分子最高占有轨道能量EHOMO、能隙ΔE、分子化学硬度η、偶极距μ有良好的线性关系.
- 李中谱张军刘金祥尤龙莫建雷李建鹏
- 关键词：苯并咪唑缓蚀剂量子化学
- 苯并咪唑类缓蚀剂缓蚀性能的理论评价被引量：57
- 2008年
- 采用量子化学计算和分子动力学模拟相结合的方法,对2-巯基苯并咪唑(A)、2-氨基苯并咪唑(B)、2-甲基苯并咪唑(C)和苯并咪唑(D)等四种缓蚀剂抑制HCl对碳钢腐蚀的性能进行理论评价,并对其缓蚀机理进行分析.全局活性指数的计算表明,四种分子中,2-巯基苯并咪唑分子具有最强的反应活性;对于其他三种分子,Fukui指数和全电子密度分布指出,2-氨基苯并咪唑具有两个亲电攻击中心,可在金属表面形成双中心吸附,其缓蚀性能应优于2-甲基苯并咪唑和苯并咪唑;缓蚀剂分子与三层铁原子表面相互作用的分子动力学模拟进一步确认2-甲基苯并咪唑比苯并咪唑在金属表面吸附更稳定.综合量子化学计算和分子动力学模拟的计算结果,四种缓蚀剂分子缓蚀效率的顺序应为A>B>C>D,缓蚀性能的理论评价结论与实验结果相吻合.
- 张军赵卫民郭文跃王勇李中谱
- 关键词：苯并咪唑缓蚀剂量子化学计算分子动力学模拟
- SDBS与HA缓蚀剂复配的实验与理论研究被引量：6
- 2011年
- 通过静态失重法研究了十二烷基苯磺酸钠(SDBS)与六亚甲基四胺(HA)在盐酸溶液中对Q235钢的协同缓蚀效应,并采用分子动力学模拟从缓蚀剂膜抑制腐蚀粒子扩散的角度对其缓蚀机理进行分析.结果显示:SDBS和HA单独使用时,最高缓蚀效率分别为82.82%和79.46%,复配后最高缓蚀效率可达到92.78%;与两种缓蚀剂单独使用时相比,SDBS与HA复配后缓蚀剂膜体系中的自由空间明显下降,削弱了膜内缓蚀剂分子的自扩散能力,腐蚀粒子在缓蚀剂膜携带下的被动迁移也随之减弱;SDBS与HA复配能更有效抑制腐蚀粒子在缓蚀剂膜中的扩散,也就是说复配后的缓蚀剂具有更好的缓蚀性能.
- 胡松青于立军燕友果张军任振甲提阳
- 关键词：十二烷基苯磺酸钠失重法分子动力学模拟
- 咪唑啉缓蚀剂缓蚀性能的理论研究被引量：30
- 2008年
- 采用量子化学计算、分子动力学模拟和分子力场相结合的方法,评价了5种具有不同烷基链长的2-烷基-1-氨乙基咪唑啉缓蚀剂抑制CO2腐蚀的性能,并分析了其缓蚀机理。结果表明,5种缓蚀剂分子的反应活性区域均集中在咪唑环上,亲电反应中心为3个N原子,可在金属表面形成多中心吸附;当烷基碳链长度大于11时,缓蚀剂在金属表面可形成一层高覆盖度、致密的疏水膜,可有效阻碍溶液中的腐蚀介质向金属表面扩散,从而达到阻碍或延缓腐蚀的目的;缓蚀剂膜的稳定性以及膜与金属基体的结合强度随链长的增加而增大。缓蚀剂缓蚀性能的理论评价结果与实验结果基本吻合。
- 张军李中谱赵卫民郭文跃王勇
- 关键词：咪唑啉缓蚀剂量子化学计算分子力学
- 咪唑啉自组装膜抑制CO_2对碳钢腐蚀的分子模拟被引量：7
- 2009年
- 采用分子动力学模拟和分子力学的方法,研究5种不同烷基链长的1-(2-氨乙基)-2-烷基-咪唑啉缓蚀剂在Fe-CO3表面的自组装成膜机制,并对其抑制CO2对碳钢腐蚀的缓蚀性能进行理论评价。单分子吸附能、膜的内聚能、吸附角和链间距的计算数据表明:缓蚀剂膜的稳定性以及膜与金属基体的结合强度随链长的增加而增大;当正构烷基碳链长度大于13时,缓蚀剂可在金属表面形成一层高覆盖度、致密的疏水膜,能有效阻碍溶液中的腐蚀介质向金属表面扩散,从而达到阻碍或延缓腐蚀的目的;5种缓蚀剂缓蚀效率的理论评价结果与实验结果完全吻合。
- 张军胡松青张立红尤龙刘金祥于立军
- 关键词：咪唑啉缓蚀剂CO2腐蚀自组装膜分子力学
- 氨基酸缓蚀剂缓蚀性能的实验评价与缓蚀机制分析被引量：10
- 2010年
- 采用静态失重和分子模拟相结合的方法评价3种氨基酸缓蚀剂的缓蚀性能,并对其缓蚀机制进行分析。研究结果表明:3种缓蚀剂缓蚀效率的顺序为半胱氨酸>缬氨酸>丙氨酸;3种分子的反应活性中心的分布基本相同;半胱氨酸具有两个亲电取代反应的活性中心,反应活性最高且缬氨酸比丙氨酸具有更强的反应活性;半胱氨酸的吸附稳定性最强,其次是缬氨酸,丙氨酸最差。3种氨基酸缓蚀剂缓蚀效率的理论评价结果为半胱氨酸>缬氨酸>丙氨酸,与实验评价结果完全吻合。
- 张军燕友果任振甲胡松青乔贵民
- 关键词：失重法量子化学计算分子动力学模拟
- 缓蚀剂膜抑制腐蚀介质扩散行为的分子动力学模拟被引量：13
- 2010年
- 采用分子动力学模拟方法研究了4种腐蚀介质粒子(H2O,H3O+,HS-和Cl-)在6种不同烷基链长的1-(2-羟乙基)-2-烷基-咪唑啉缓蚀剂膜中的扩散行为.计算了腐蚀介质粒子在不同缓蚀剂膜中的扩散系数、膜的自由体积分数、粒子与膜的相互作用能等,并对缓蚀剂膜抑制腐蚀介质粒子扩散行为的微观机理进行了分析.计算结果表明,6种缓蚀剂膜均可有效阻碍腐蚀介质粒子向金属表面的扩散,从而达到抑制或延缓腐蚀的目的;随烷基链长的增加,缓蚀剂膜对腐蚀介质粒子扩散行为的抑制能力逐渐增强;同种缓蚀剂膜对正负离子HO+,HS-和Cl-比对中性的HO分子具有更强的扩散抑制能力.
- 刘林法刘金祥张军尤龙于立军乔贵民
- 关键词：腐蚀介质扩散分子动力学模拟
