3-ATA与PASP复配在Fe表面缓蚀机理的研究

来源 :中国石油大学(华东) | 被引量 : 0次 | 上传用户:wwangruir
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缓蚀剂的应用在当今工业生产中非常广泛,随着工业生产条件要求越来越高,缓蚀剂也从之前的单一缓蚀剂的使用发展到了复配使用缓蚀剂,如何使两种缓蚀剂的复配后起到协同缓蚀的效果是当今研究的热点。本文就是从这一点出发,研究两种缓蚀剂复配的缓蚀机理,为缓蚀剂复配提供一定的理论指导,本文先从量子化学方法来研究两种缓蚀剂分子3-氨基124-三氮唑(3-ATA)、聚天冬氨酸(PASP)的缓蚀机理,通过研究两个分子的前线轨道分布、全局反应活性以及局部反应活性,我们得到了两种缓蚀剂分子的最高占有轨道(HOMO)、最低空轨道(LUMO)、化学势、绝对硬度、亲电指数ω以及各原子的Fukui指数等参数,通过这些参数我们分析得到了分子的吸附点、吸附稳定性以及原子的得失电子的能力等重要结论。本文采用分子动力学模拟的方法从分子层面分析两种缓蚀剂复配后的缓蚀机理:首先研究了单分子的吸附,我们发现3-ATA的平衡吸附构型与金属表面是平行的,PASP也平铺在金属表面上,我们对两种缓蚀剂做了不同的配比组成新的缓蚀剂,通过分析新缓蚀剂膜的密度、扩散系数、自由体积分数以及不同缓蚀剂膜中缓蚀剂分子的自扩散系数,通过分析各缓蚀剂膜中粒子的扩散,我们得到了三种腐蚀粒子Cl-,H2O,H3O+在各缓蚀剂膜中的扩散系数,其中扩散系数最小的为3-ATA:PASP=55:2的复配缓蚀剂膜中,且都比在单独缓蚀剂膜中的扩散系数小,表明了两种缓蚀剂复配起到的协同缓蚀的作用,通过对各缓蚀剂膜中自由体积分数和缓蚀剂分子的自扩散系数的综合分析,结合扩散系数的出的结论,我们最终得出结论是:当3-ATA与PASP的复配个数比例为55:2时,复配后的缓蚀剂的缓蚀效果达到了最佳。
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