苯并咪唑类缓蚀剂缓蚀性能的理论评价

采用量子化学计算和分子动力学模拟相结合的方法, 对2-巯基苯并咪唑(A)、2-氨基苯并咪唑(B)、2-甲基苯并咪唑(C)和苯并咪唑(D)等四种缓蚀剂抑制HCl对碳钢腐蚀的性能进行理论评价, 并对其缓蚀机理进行分析. 全局活性指数的计算表明, 四种分子中, 2-巯基苯并咪唑分子具有最强的反应活性; 对于其他三种分子, Fukui指数和全电子密度分布指出, 2-氨基苯并咪唑具有两个亲电攻击中心, 可在金属表面形成双中心吸附, 其缓蚀性能应优于2-甲基苯并咪唑和苯并咪唑; 缓蚀剂分子与三层铁原子表面相互作用的分子动力学模拟进一步确认2-甲基苯并咪唑比苯并咪唑在金属表面吸附更稳定. 综合量子化学计算和分子动力学模拟的计算结果, 四种缓蚀剂分子缓蚀效率的顺序应为A>B>C>D, 缓蚀性能的理论评价结论与实验结果相吻合.     

溶剂条件下苯并咪唑及其衍生物缓蚀性能的DFT研究

通过量子化学密度泛函理论中的B3LYP方法，在6-31G＊基组水平上，并考虑到溶剂的影响，应用PCM模型，对苯并咪唑及其衍生物缓蚀性能与分子结构关系进行了研究，用Fukui指数分析了分子中反应活性位点，结果表明5种分子均为存在共轭体系的平面分子，2-SH-BI易于垂直吸附在金属表面，缓蚀效率与分子最高占有轨道能量EHOMO、能隙△E、分子化学硬度η偶极距μ有良好的线性关系．