通过酰胺成环、取代反应等一系列反应，以月桂酸和邻苯二胺为主要原料，合成一种新型绿色双苯并咪唑环衍生物（AUB）油气田缓蚀剂。通过傅里叶红外光谱（FTIR）和核磁共振氢谱（1H NMR）确认了AUB的结构，验证了AUB的成功合成。通过扫描电子显微镜、能谱仪、Raman光谱仪、X射线衍射仪测试分析和正置荧光显微镜对试样的腐蚀表面进行分析，通过电化学测试研究了AUB在模拟酸性油气田条件下对Q235钢的缓蚀、阻垢和耐SRB腐蚀性能。

AUB对Q235钢在酸性模拟油气田采出水溶液中表现了显著的缓蚀性能。AUB在Q235钢表面通过N、O杂原子与Fe原子之间的相互作用展现以化学吸附为主的混合型吸附。在298 K下，添加8×10^-3 mol/L的AUB缓蚀效率可达90%,其缓蚀效率随着AUB浓度的增加而增大。在358 K下，仍能达到80%以上的缓蚀效率。对碳钢表面形貌进行表征后，可以明显观察到AUB在碳钢表面形成致密有序的薄膜结构。含C=C、羧酸酯基团的共轭链和中间短链包含高度电负性的共轭体系显著增加了AUB分子在Fe表面的活性吸附位点，并通过形成更多更短的化学键形成致密的保护膜，有效抑制了碳钢的腐蚀。

在阻垢性能方面，与基本的苯并咪唑相比，在AUB分子中引入含C=C、羧酸酯基团中间短链的共轭体系，有效提高了AUB在高垢质环境中的防护性能，和钙离子之间的配合抑制了钙离子的自由运动，AUB可以紧密吸附在CaCO₃晶体的活性生长位点上，也可以物理吸附形式吸附在碳酸钙-方解石的表面上，从而可能阻碍其正常生长并抑制水垢形成。

在杀菌性能方面，AUB通过破坏SRB的生物膜来发挥作用，从而抑制SRB的生物活性。这种破坏不仅减少了SRB的直接腐蚀影响，而且加强了在存在SRB的环境中防止腐蚀的整体保护屏障。

量子化学计算结果显示，AUB分子的E_HOMO(-6.179 eV)更接近E_F,Fe,电子很可能从AUB分子的HOMO激发到碳钢表面，导致缓蚀剂吸附在金属样品表面形成薄膜，同时AUB具有较低的能隙(ΔE=4.202 eV),表明键合中的电子转移能力较高。

论文图片

表格数据