硫化镍纳米粒子的制备及其在油气管道防腐涂料中的应用

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论文以制备硫化镍、硫化铜纳米颗粒并应用于石油和天然气管道的防腐蚀涂层为主要研究内容。以硫化钠和氯化镍为原料,采用化学方法制备了硫化镍(NiS)纳米粒子;以硫脲和硝酸铜为原料,采用水热法制备了硫化铜(CuS)纳米粒子。采用扫描电子显微镜(SEM)对得到的NiS、CuS纳米粒子进行了表征,表明成功制备了粒径约为100nm的NiS纳米颗粒、30nm纳米片组装的CuS微米球。然后,分别将所制备的NiS、CuS纳米颗粒用作防腐涂层添加剂制备了环氧防腐涂层。分别将含有不同量的NiS、CuS纳米粒子的环氧涂层通过浸渍法在50℃的硫化氢溶液中进行测试。采用电化学阻抗谱技术对涂层性能进行了测试。实验结果表明,NiS纳米粒子添加到环氧基体中会引起涂层形态的变化,NiS纳米粒子也会导致复合涂层硬度增加,含有1%(wt)NiS纳米颗粒的涂层表现出最高的耐腐蚀性能,其在0.01Hz下的阻抗模量接近1×1011Ω/cm2。添加CuS微米球后涂层耐H2S溶液腐蚀的能力也明显提高,且含有1%(wt)CuS微米球的环氧涂层防腐效果最好。
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