何骁
,
江国栋
,
张贵喜
,
金鑫
,
项中超
,
邱于兵
,
唐和清
材料保护
超高压输电线路对埋地管道的交流干扰问题日益突出,国内对其交流腐蚀缺乏风险评估.以裸露X65钢模拟埋地长输管道防腐蚀涂层缺陷,采用交、直流电流及电位的在线监测和腐蚀失重等方法,研究了高压输电线路交流干扰特征及其对管道阴极保护系统的影响规律.结果表明,当土壤介质条件基本不变时,电位与电流的变化存在相似性;适当调节阴极保护电流大小可有效抑制交流腐蚀;单独采用交流干扰电压或交流电流密度来评判交流腐蚀风险是不妥的,应考虑交流电流密度和直流保护电流密度的联合评判.
关键词:
交流腐蚀
,
埋地管道
,
高压输电线路
,
阴极保护
,
现场监测
,
风险评估
聂刚
,
黄佳
,
胡冶州
,
丁耀彬
,
韩小彦
,
唐和清
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(16)62566-4
过一硫酸盐催化活化技术因其可产生强氧化性活性氧化物种,可快速氧化降解并矿化有机污染物的优异性能而备受关注.本文成功制备了亚微米级Cu0/Fe3O4复合物,发现其能多相催化过一硫酸盐产生单线态氧降解有机污染物.首先,以CuCl2·2H2O,FeCl2·4H2O和FeCl3·6H2O为铜源和铁源,水合肼为还原剂,采用水热法在180oC反应24 h制备了亚微米级磁性Cu0/Fe3O4复合物.表征结果显示,所制材料为Cu0和Fe3O4的复合物,颗粒大小约为220 nm;单一相Cu0和Fe3O4晶体粒径分别为33.8和106.2 nm,而Cu0/Fe3O4复合物中Cu0和Fe3O4晶体粒径分别减为20.8和31.9 nm.这表明Cu0和Fe3O4复合降低了Cu0和Fe3O4晶体粒径,有利于Cu0和Fe3O4的分散.BET测试结果表明,Cu0/Fe3O4复合物比表面积为4.6 m2/g,与Cu0颗粒的(4.2 m2/g)相当,但远小于Fe3O4的(15.6 m2/g).制备的Cu0/Fe3O4复合物可有效催化过一硫酸盐产生单线态氧降解罗丹明B、亚甲基蓝、金橙II、苯酚和对氯酚.当Cu0/Fe3O4复合物的用量为0.1 g/L,过一硫酸盐浓度为0.5 mmol/L和初始pH为7时,Cu0/Fe3O4复合物可在30 min内完全降解20μmol/L的罗丹明B、亚甲基蓝、金橙II以及0.1 mmol/L的苯酚和对氯酚.对比试验显示,在相同条件下,Cu0和Fe3O4颗粒分别可以降解28%和20%的罗丹明B.这表明Cu0/Fe3O4复合物中的Cu0和Fe3O4晶体在催化过一硫酸盐降解污染物的反应中具有协同作用,这主要来源于Cu0/Fe3O4复合物中Cu0和Fe3O4的晶体粒径变小和更好的分散.采用分光光度法测定了降解反应液中铜和铁离子的溶出量.当Cu0/Fe3O4复合物的用量为0.1 g/L,过一硫酸盐浓度为0.5 mmol/L和初始pH为7时,反应60 min后,降解液中铜和铁离子的浓度分别为0.22和0.1 mg/L,仅占复合物中总铜和总铁量的1.1%和0.2%,表明Cu0/Fe3O4复合物具有较强的化学稳定性.所制Cu0/Fe3O4复合物具有超顺磁性,借助磁场实现快速分离回收,可循环利用五次,表明其优越的催化稳定性.通过加入乙醇和叠氮化钠,考察了Cu0/Fe3O4复合物催化活化过一硫酸盐体系中的活性氧化物种.发现100 mmol/L乙醇的加入对污染物的降解无明显影响,而加入同等量的叠氮化钠可完全抑制污染物的降解,表明Cu0/Fe3O4复合物催化活化过一硫酸盐产生的主要活性氧物种为单线态氧.采用电子顺磁共振谱进一步证实了单线态氧的生成.基于以上研究,Cu0/Fe3O4复合物催化活化过一硫酸盐的机理为Cu0/Fe3O4作为一个电子媒介加速过一硫酸盐和污染物之间的电子转移,从而导致污染物被快速降解.该反应机理不同于常见的金属催化过一硫酸盐产生硫酸根和羟自由基的反应机理.我们推测,电导性优良的Cu0在此催化反应中起着关键性作用.本催化方法可作为一种绿色的氧化技术用于环境污染物的氧化降解处理.
关键词:
多相催化
,
Cu0/Fe3O4磁性复合物
,
过一硫酸盐
,
单线态氧
,
氧化降解
常青
,
江国栋
,
唐和清
,
李娜
,
黄佳
,
吴来燕
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(15)60856-7
采用超声辅助共沉淀法成功地将磁性Fe3O4纳米颗粒沉积在氧化石墨烯表面,利用透射电镜、磁滞回归曲线和X射线光电子能谱对材料进行了表征。将该材料作为载体固定辣根过氧化物酶,考察了固定化酶催化2-氯酚、4-氯酚和2,4-二氯酚降解反应,研究了溶液pH值、反应温度、反应时间、H2O2和氯酚浓度以及固定化酶用量对酚类物质去除率的影响。基于取代基数量和位置不同,去除率排序为2-氯酚<4-氯酚<2,4-二氯酚。另外,采用GC-MS研究了降解过程中的氧化产物。固定化酶的生化性质研究表明,固定化酶比游离酶具有更好的储存稳定性、pH稳定性和热稳定性。经过4次循环利用,固定化酶仍保留66%的活性,说明磁性纳米材料可以分离回收并重复利用,在污水处理领域具有应用前景。
关键词:
磁性纳米材料
,
固定化酶
,
辣根过氧化物酶
,
生物降解
,
氯酚类物质
,
废水处理
李友清
,
唐和清
材料保护
针对番禺油田的腐蚀特点,研制了一种复合型缓蚀剂HYH-4251.经室内动态高压挂片试验、极化曲线测量、配伍性试验和现场应用等对其综合性能进行了考察,结果表明,该缓蚀剂能有效地抑制现场腐蚀,具有乳化倾向小、能与多种在用化学药剂配伍使用等特点,是一种新型的混合抑制型复合缓蚀剂.
关键词:
油田腐蚀
,
缓蚀剂
,
配伍性
,
评价
曹君飞
,
陈普信
,
徐克
,
周志雄
,
唐和清
材料保护
中原油田气举管网的土壤腐蚀十分严重.为此,采用极化曲线测试技术和电化学阻抗谱,研究了20碳钢在25,55,85℃的正常含水率(21%WHC:)和高含水率(45%WHC)的中原油田土壤(较高盐含量)中的腐蚀行为.结果表明,在同一温度下,正常含水率的土壤中碳钢腐蚀速率均大于高含水率土壤时的腐蚀速率.温度对碳钢腐蚀的作用与土壤含水率有关,85 ℃时在正常含水率的土壤中碳钢的自腐蚀电流增大到68.42 μA/cm2,而此时在高含水率的土壤中碳钢自腐蚀电流变化较小(13.06 μA/cm2),这与阻抗结果相符.正常含水率的土壤中温度对土壤腐蚀的影响大于对高含水率时的影响.
关键词:
20碳钢
,
土壤腐蚀
,
高温
,
含水率
唐和清
,
郭稚弧
,
张君华
,
张维宇
,
郑新梅
,
路琳
中国腐蚀与防护学报
采用失重法,极化曲线法和 SEM 研究了硫酸盐还原菌(SRB)诱导碳钢腐蚀的主要因素。实验结果表明,在 SRB 的代谢过程中,会产生一种挥发性的含磷化合物,它具有一定的腐蚀性,但导致碳钢腐蚀的主要因素是代谢产物中的硫化物,特别是硫化氢,以及在介质中可能大量存在的 Fe~(2+),它们对腐蚀电化学过程有明显的去极化作用。
关键词:
田小龙
,
丁耀彬
,
汤静芳
,
李富智
,
廖海星
,
唐和清
材料保护
氨法脱硫液中碳钢腐蚀严重,已有防腐蚀措施效果不佳,相关缓蚀剂无公开报道.采用电化学方法、静动态挂片法研究缓蚀剂对Q235钢腐蚀的保护效果:先在30％硫酸铵溶液静态及曝氧条件下,研究了十八胺、硫脲及混合物对Q235钢的缓蚀作用,在此基础上,优选出最佳配比的二元复合缓蚀剂;将二元复合缓蚀剂与组分B(十八烷基硫醇、葡萄糖酸钠、苯并三氮唑的复配)复配成多元复合缓蚀剂,比较研究了二元及多元复合缓蚀剂在全模拟脱硫液中曝氧下对Q235钢的缓蚀作用;最后在现场脱硫液曝氧下验证缓蚀剂的效果.结果表明:硫脲和十八胺之间有较好的协同作用,十八胺与硫脲在Q235钢表面形成以化学吸附为主的单分子层吸附,符合Langmuir模型,二者复配能有效抑制Q235钢在硫酸铵溶液中的腐蚀,静态缓蚀率可达93.0％,在高速曝氧条件下,缓蚀效率快速下降至66.7％;引入组分B后,多元复合缓蚀剂能有效抑制Q235钢在全模拟及现场氨法脱硫曝氧下的腐蚀,在全模拟液中的缓蚀效率可达到97.87％,现场脱硫液中可达86％.
关键词:
缓蚀剂
,
硫脲
,
十八胺
,
协同效应
,
氨法脱硫液
,
Q235钢
,
缓蚀率
张志川
,
唐和清
,
郑家燊
材料保护
doi:10.3969/j.issn.1001-1560.2003.10.014
对赵州桥油田生产设备的腐蚀状况进行了全面的调查和事例分析,通过腐蚀介质化学成分分析和腐蚀试验初步研究了油田污水介质中碳钢的腐蚀机理,确定了其主要腐蚀因素为高含量的Cl-和微生物的活动.室内试验和现场试验的结果表明,这些因素导致了强烈的点蚀倾向,是构成油田设备腐蚀穿孔的主要原因.基于腐蚀事例分析和腐蚀机理研究的结果,针对油田的不同生产设备和生产环境,提出并实施了相应的腐蚀控制措施.
关键词:
腐蚀
,
点蚀
,
油田污水
,
碳钢
,
微生物腐蚀
,
防蚀技术
