密度泛函理论和电化学研究.doc

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1、.密度泛函理论和电化学研究三（2-甲基-苯并咪唑）胺作为一种高效缓蚀剂对钢材表面的作用摘要通过密度泛函理论和电化学技术分析了三（2-甲基-苯并咪唑）胺(四丁基丙二酰胺)的腐蚀抑制性能，如极化曲线和电化学阻抗谱（ＥＬＳ），密度泛函理论分析结果清楚的表明（四丁基丙二酰胺）具有腐蚀抑制性由非局部化区域在苯并咪唑环中放弃它的π电子通过其最高占有轨道到最低占有轨道形成金属表面吸附层，这已经被证明了相互作用及其质子化了的结构的四丁基丙二酰胺表面的Fe13集群,表明质子化了的一部分吸收强烈的铁表面比中性结构。电化学阻抗数据表明之间的接口电极和四丁基丙二酰胺方案降低

2、了充电电容。同时增加了函数的充放电。便于在铁表面形成吸附层。1.介绍这是一个持续性的努力去寻找一种腐蚀抑制剂能够展现出更好的效果和较少的腐蚀介质,这是一个具有挑战的问题，因为钢铁行业在低碳钢表面的腐蚀导致长期影响工业项目[1-5],缓蚀剂的性能基于有机化合物中含氮，硫，氧原子的结果。然而金属表面膜的稳定性形成取决于一些物理化学性能的分子，其功能相关组分，芳香性，可能形成的空间效应，电子密度的提供，腐蚀介质的类型与自然间相互作用的P轨道抑制剂与d轨道的铁[3-7]最近密度泛函理论已被用于分析抑制剂/表面机制的特征并且描述了结构性质的抑制剂在腐蚀过程。此

3、外DFT密度泛函理论被认为是一个非常有用的技术来探测抑制剂/表面的交互以及分析实验数据.在此前的研究中，化合物包含苯并咪唑组分已被证明能够在缓蚀剂的酸性介质中，体现了他们在石油工业中的适应性。特别是在锅炉清洁和热度交换器。寻找一个抑制剂在最近是一个有吸引力的话题。因此目前的研究是评价三（2-甲基-苯并咪唑）胺通过电化学的防腐行为。2实验的程序2.1合成三（2-甲基-苯并咪唑）胺这种化合物是为文献中描述准备的[26.27].氨基酸（17.8g,1.0mM）和邻苯二胺（21.6g，3.0mM）一起回流在6N盐酸（80ML）这种方案能够获得冷绿色晶体和被冲

4、洗2N的盐酸。自由基是孤立的在水中悬浮盐酸中和氨。这是重结晶从含水乙醇和P4O10,收益率为80%。2.2电化学腐蚀抑制的研究电化学的研究通过一个稳压器/恒流器仪表（普林斯顿大学的应用研究,帕洛阿尔托研究中心模型273A）与锁定放大器(parc模型5210)由计算机控制.页脚.。一个细胞的组装通过钢碳工作电极（WE）表面面积1.0平方厘米。两个石墨棒作为计数器电极（CE）和饱和甘汞电极（SCE）作为参考电极。碳钢的成分如下：wt%:0.18C,0.35Mn,0.17Si,0.0025S,0.03P剩下的是铁。这些都暴露在腐蚀性物质中，这是抛光与600

5、-砂砾碳化硅（SiC）纸，然后用乙醇清洗。双重蒸馏水和分析级盐酸，盐酸0.5M用于准备测试解决方案，那些是脱氧通过45分钟的氮。所有都是在静态条件下进行的实验和室温。极化曲线的动态电位记录只有4.0小时候的电极接触盐酸（0.5M）率为1.0MV/s范围在900mv到100mv之间就是一个标准的甘汞电极（SCE）。抗阻每一个小时收集数据的时间间隔的总频率为10000-0.025Hz在工作电极成盐酸（0.5M）的抑制剂解决方案。2.3计算细节通过高斯03系统计算[28]TBMA,TBMAH+,TBMAH2+和TBMAH3+来分析他们的电子密度结构分布，电

6、子的结构距离类似于报告中[29]中的中资衍射技术。平均碳的价值1.32±0.011(C@N)和1.37±0.010(cn),（C）2的SP2杂化交换和相关的B3LYP进行计算和功能的混合和6-31G轨道基本原子。在所有的情况下,总结构优化在一起与振动分析的优化结构进行,以确定他们是否对应最大或最小的潜力能量曲线。结构和电子参数TBMA及其质子化了的结构计算分子轨道理论。此外，交互的铁TBMA集群Fe13，研究了离散傅里叶变换说明了配体抑制机制在金属表面，然后，优化了TBMA包含了三甲基苯并咪唑和Fe13是不成功的，由于这样一个事实，一个巨大的配体复杂

7、结构与Fe13集群生产和它不稳定的计算过程，因此不同形式的TBMA，即一个手臂的苯并咪唑和两个手臂的苯并咪唑已经代替甲基组简化计算过程和分析了电子，当配位体是吸附在铁集群表面时配体结构参数改变。化学反应性分析了前沿的分子轨道理论，马肯利指出了控和静电潜在的方式，对于所有的分子结构，可能的亲电反应与亲核或者金属表面被追踪的应用静电潜在方式。（最高占有轨道和最低占有轨道）现状的分析化合物。表明TBMA是一个潜在的复试抑制剂。最高占有轨道等于最高占据分子轨道，最低占有轨道等于最低占据分子轨道。最高占有轨道1等于另一个最高占据分子轨道。3结果与讨论3.1结构

8、和电子性质应用分子模型计算了电子缓蚀剂的属性来解释他们的行动是至关重要的腐蚀过程。一般来说,分子含有一个杂原