基于枝状与超支化有机离子液体型分子在腐蚀性水溶液中自聚集的金属缓蚀研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    21878029
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    65.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    B0805.过程强化与化工装备
  • 结题年份:
    2022
  • 批准年份:
    2018
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2019-01-01 至2022-12-31
  • 项目参与者:
    高放; 李红茹; 李文坡; 罗自萍; 强玉杰; 卢浩; 任晓蕾; 徐慎颖; 冯丽;
  • 关键词:

项目摘要

Efficiently inhibiting corrosion of facilities, instruments and working platforms which are made by various metals such as steel and copper in harsh aggressive environments including acid, base and salt aqueous solution is very significantly important strategy of national welfare and the people’s livelihood. Hence, the development of new type and highly efficient organic inhibitors is one of important research directions in chemical engineering and technology. This project proposes to use tunable and controllable properties of dendric and hyperbranched molecular chemical structures. Therefore, various series of target water soluble dendric and hyperbranched organic ionic liquid type molecules are designed and synthesized. Multi quaternary ammonium salts N-heterocyclic rings are constructed in dendric and hyperbranched molecular skeleton surfaces. These target molecules can undergo self-aggregation in corrosive aqueous solution, and well-defined structured micro-nano particles can be formed. These “supermolecule"-like self-aggregates contain thousands of N-heterocyclic rings. Hence, these molecular self-aggregates can interact with metal ions through highly efficient chemical chelation effects. Strong adsorption effects of these molecular self-aggregates on metal surface are produced. Hence, these target molecules can show greatly increased corrosion inhibition efficiency to metals in harsh corrosive aqueous solution. This project further proposes to employ time-dependent in-situ electrochemistry and in-situ surface analysis experiments. In addition, combing with material theoretic simulation, we try to reveal key physical and chemical mechanism of metal corrosion-inhibition corrosion, which will guide us to develop new organic inhibitors. This project will produce organic corrosion inhibitors which have application potentials. The proposed research work in this project has not reported elsewhere.
有效防治钢铁、铜等制备的金属设备、仪器、工作平台等在严酷环境下如酸、碱、盐水溶液中被腐蚀是关系到国计民生的重大战略,发展新型的高效有机缓蚀剂是化学工程与技术领域重要研究方向之一。本项目拟利用枝状和超支化分子的化学结构具有可调性和可控性,设计合成多系列具有水溶性的枝状和超支化有机离子液体型的目标分子,分子骨架表面架构多个季铵盐氮杂环。利用目标分子在腐蚀性水溶液中自聚集性,形成结构规整的微-纳米颗粒。这些类似“超分子”的自聚集体含有“成千上万”数目的氮杂环,能够与金属离子发生高效的化学配位作用,在金属表面产生强烈吸附效应,极大提升目标分子在严酷环境中对金属的缓蚀效率。并拟利用随时间演化的原位电化学与原位表面分析的实验,结合材料理论模拟,从原子/分子尺度上阐明金属腐蚀-缓蚀过程中关键的物理和化学机制,为发展新型有机缓蚀剂提供指导作用,获得具有应用潜能的有机缓蚀剂。本项目拟开展的研究未见文献报道。

结项摘要

在化学工业中,对钢铁、铜等制备的金属设备、仪器、工作平台等在严酷环境下如酸、碱、盐水溶液中有效防治被腐蚀关系到国计民生的重大战略。发展新型的高效有机缓蚀剂是化学工程与技术领域重要研究方向之一。本项目利用枝状和超支化分子的化学结构具有可调性和可控性,设计合成多系列具有水溶性的枝状和超支化有机离子液体型的目标分子,分子骨架表面架构多个季铵盐氮杂环。利用目标分子在腐蚀性水溶液中自聚集性,形成结构规整的微-纳米聚集材料。这些超分子的自聚集体含有大量数目的氮杂环,并与金属离子发生高效的化学络合作用,在金属表面产生强烈吸附效应,极大提升目标分子在严酷环境中对金属的抗蚀效应。本项目利用随时间演化的原位电化学与原位表面分析的实验,并结合材料理论模拟,从原子/分度上阐明金属腐蚀-缓蚀过程中关键的物理和化学机制,为发展新型有机缓蚀剂提供指导作用,且获得具有应用潜能的有机缓蚀剂,本项目发表多篇研究论文和申请发明专利,且项目主持人入选高被引用论文作者。

项目成果

期刊论文数量(61)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(2)
无患子果皮提取物的纳微米聚集体对钢的高效缓蚀
  • DOI:
    10.11949/0438-1157.20200065
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    化工学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    罗雪;黄海军;罗自萍;王治永;穆小静;李红茹;王新潮;张胜涛;高放
  • 通讯作者:
    高放
Nano-to Micro-Self-Aggregates of New Bisimidazole-Based Copoly(ionic liquid)s for Protecting Copper in Aqueous Sulfuric Acid Solution
新型双咪唑基共聚(离子液体)纳米至微米自聚集体在硫酸水溶液中保护铜
  • DOI:
    10.1021/acsami.8b19993
  • 发表时间:
    2019-03-13
  • 期刊:
    ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES
  • 影响因子:
    9.5
  • 作者:
    Huang, Haijun;Fu, Yan;Chen, Lingyun
  • 通讯作者:
    Chen, Lingyun
食用香料1,4-二硫-2,5-二醇环保型缓蚀剂对X70钢在0.5 mol/L H_2SO_4溶液中的缓蚀性能研究
  • DOI:
    10.11902/1005.4537.2020.100
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    中国腐蚀与防护学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    谭伯川;张胜涛;李文坡;向斌;强玉杰
  • 通讯作者:
    强玉杰
Inhibition performance of 2-(Dibutylamino)-4,6-Dimercapto- 1,3,5-Triazine self-assembled film for copper corrosion in 3.5 wt% NaCl solutions
抑制%20性能%20of%202-(二丁基氨基)-4,6-二巯基-%201,3,5-三嗪%20自组装%20film%20for%20铜%20腐蚀%20in%203.5%20wt%%20NaCl%20溶液
  • DOI:
    10.20964/2019.08.46
  • 发表时间:
    2019-08
  • 期刊:
    International Journal of Electrochemical Science
  • 影响因子:
    1.5
  • 作者:
    HailiangGuo HailiangGuo
  • 通讯作者:
    HailiangGuo HailiangGuo
规整有机分子自聚集体对铜的高效缓蚀的研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    化工学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    罗雪;荆川;黄海军;李红茹;王治永;王震强;高放;张胜涛
  • 通讯作者:
    张胜涛

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其他文献

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  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
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  • 影响因子:
    --
  • 作者:
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  • 通讯作者:
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  • 作者:
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    --
  • 发表时间:
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    --
  • 作者:
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  • 通讯作者:
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A-B2型含二苯甲酮的对硝基二苯乙烯类染料的合成、双光子性质与电化学
  • DOI:
    10.3866/pku.whxb20090718
  • 发表时间:
    2009-06
  • 期刊:
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  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    高放;杨龙;李红茹;张胜涛;胡女丹;王建超;杨刘峰
  • 通讯作者:
    杨刘峰

其他文献

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含多个氮杂环亲水性的有机缓蚀分子对金属的锚定吸附效应与缓蚀性能研究
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AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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