【摘 要】
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以量子化学计算和分子动力学模拟相结合的方法研究了溶剂条件下三种α-氨基酸癸胺衍生物2-氨基-N-癸烷-3-(4-羟基苯基)丙酸(A)、2-氨基-N-癸烷-乙酰胺(B)和2-氨基-N-癸烷-丙
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以量子化学计算和分子动力学模拟相结合的方法研究了溶剂条件下三种α-氨基酸癸胺衍生物2-氨基-N-癸烷-3-(4-羟基苯基)丙酸(A)、2-氨基-N-癸烷-乙酰胺(B)和2-氨基-N-癸烷-丙酸(C)的分子结构与缓蚀性能之间的关系,考查了三种缓蚀剂分子在金属表面的吸附规律、成膜机制,以及抑制腐蚀粒子的扩散机制。量子化学计算表明A、B、C三种缓蚀剂分子的最高占有轨道与最低空轨道主要离域于其极性头部,可与金属表面形成配位键和反馈键。当缓蚀剂分子A、B、C在Fe (001)表面发生吸附时,其极性头基优先吸附于金属表面,烷基尾链在水溶液的影响下以不同的倾斜角指向液体。由于头基的极性强弱和吸附形态的差异导致其与金属表面结合力由强到弱依次为A、B、C。当缓蚀剂分子吸附成膜时,由于分子间内聚能的影响,使缓蚀剂分子结合更紧密,更容易形成稳定的缓蚀剂膜。通过分析自由体积分数、缓蚀剂膜的自扩散系数和相互作用能对腐蚀粒子H3O+、H2O和Cl-在三种缓蚀剂膜中扩散行为的影响,发现扩散系数按D(A) < D(B) < D(C)依次增大,计算结果表明三种缓蚀剂分子的缓蚀性能由大到小依次为A > B > C。理论计算与实验结果保持一致。
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