腐蚀防护是工业生产过程中非常重要的问题,在众多的防腐蚀方法中,缓蚀剂因具有经济、高效、适应性强等优点被广泛应用中石油、石化、钢铁、电力、建筑等领域。近年来,随着人们环保意识的增强,研发新型高效、环境友好的绿色缓蚀剂越来越受到重视。氨基酸类缓蚀剂因具有易生物降解、价格低廉、来源广泛等优点而备受关注。本文以半胱氨酸、缬氨酸和丙氨酸为研究对象,采用失重法、量子化学计算和分子动力学模拟相结合的方法考察了3种氨基酸分子对碳钢在盐酸溶解中的缓蚀机理。实验结果表明3种氨基酸缓蚀剂的缓蚀性能为半胱氨酸>缬氨酸>丙氨酸;量子化学计算表明3种氨基酸分子的最高占有轨道(HOMO)主要分布在氨基上,而最低未占轨道(LUMO)主要分布在羧基上,这种分布有利于缓蚀剂与金属表面同时形成配位键和反馈键,可使缓蚀剂分形成稳定吸附;分子动力学模拟结果显示3种氨基酸分子可在金属表面形成稳定吸附,且形成缓蚀剂膜抑制腐蚀介质粒子扩散的性能为半胱氨酸>缬氨酸>丙氨酸。该研究完善了HCl腐蚀环境中缓蚀剂作用理论,丰富了缓蚀剂缓蚀机理的内涵,明确了利用实验和分子模拟相结合的方法研究缓蚀机理的可行性和可操作性。