以地溝油為原料制備混合脂肪基苯并咪唑啉及其緩蝕性能的研究.pdf

1、在我國(guó)，每年至少產(chǎn)生300～500萬噸地溝油，如果直接排放，不僅對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染，而且造成資源的浪費(fèi)。目前，一般處理是先將地溝油催化分解為高級(jí)脂肪酸和甘油，再經(jīng)過初加工成洗衣粉、生物柴油等初級(jí)產(chǎn)品，但產(chǎn)品的附加值都不高，因此，研究利用地溝油生產(chǎn)高附加值精細(xì)化工產(chǎn)品具有重要的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)意義。
　　本論文以地溝油為原料，利用酯氨解-環(huán)化脫水反應(yīng)，使其與鄰苯二胺及其衍生物反應(yīng)，合成了3種混合脂肪基苯并咪唑啉類緩蝕劑：即2-混合脂肪

2、基苯并咪唑啉（MFBI）、1-甲基-2-混合脂肪基苯并咪唑啉（MMFBI）及5-硝基-2-混合脂肪基苯并咪唑啉（NMFBI）。通過IR譜圖對(duì)三種產(chǎn)物的官能團(tuán)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征；采用掛片失重法和電化學(xué)極化曲線法，研究了三種產(chǎn)物在鹽酸體系中對(duì)Q235和 N80鋼的緩蝕性能，并與市售咪唑啉緩蝕劑進(jìn)行了對(duì)比試驗(yàn)。利用掃描電子顯微鏡（SEM）對(duì) N80鋼腐蝕表面的微觀形貌進(jìn)行觀測(cè)和對(duì)比；并進(jìn)行了緩蝕劑在金屬表面上吸附動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)研究，實(shí)驗(yàn)得出了如下

3、結(jié)果：
　　以地溝油為原料，與鄰苯二胺直接地進(jìn)行?；?環(huán)化反應(yīng)，合成了MFBI，以緩蝕率作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，采用正交設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)法，優(yōu)化了MFBI合成工藝，實(shí)驗(yàn)得到的最佳合成工藝條件為：地溝油和鄰苯二胺的原料摩爾比為1:3.3，?；瘻囟葹?60℃，?；瘯r(shí)間為6h，環(huán)化時(shí)間為15h。按此改進(jìn)的合成工藝，使地溝油分別與N-甲基鄰苯二胺鹽酸鹽及4-硝基鄰苯二胺進(jìn)行了反應(yīng)，分別制得 MMFBI及NMFBI。通過IR光譜圖的解析，驗(yàn)證了三種化合物已成

4、功被合成。
　　靜態(tài)失重法研究結(jié)果表明，三種新型緩蝕劑在5％HCl介質(zhì)中對(duì)Q235和N80鋼均有良好的緩蝕作用，緩蝕率隨著緩蝕劑投加濃度增大而升高，隨溫度升高而下降；在30-70℃實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)，MMFBI對(duì)N80鋼的緩蝕率維持在95%以上左右，且顯示出優(yōu)異的耐高溫性能。同樣的條件下，三種緩蝕劑對(duì) N80鋼的緩蝕能力順序依次為：MMFBI>MFBI>NMFBI。對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果表明，MMFBI緩蝕性能與市售咪唑啉緩蝕劑的相當(dāng)。
　　

5、電化學(xué)極化曲線實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，三種緩蝕劑在不同程度上抑制了陰陽(yáng)兩級(jí)反應(yīng)，且MMFBI和MFBI屬于以抑制陰極為主的混合型緩蝕劑，而NMFBI是以抑制陽(yáng)極為主的混合型緩蝕劑。
　　掃描電子顯微鏡（SEM）的圖像分析表明：三種緩蝕劑均可在 N80鋼表面形成一層吸附保護(hù)膜，但NMFBI的成膜能力較差。
　　緩蝕劑在金屬表面上吸附動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)研究表明，三種緩蝕劑在 N80鋼表面的吸附規(guī)律均符合Langmuir吸附等溫式，且吸附過程是