咪唑类及氨基酸类化合物由于其分子中的N、O等原子含有孤对电子,可以向Fe原子的空轨道提供电子从而在不锈钢表面形成稳定的化学键,因此理论上可以在不锈钢表面形成自组装膜(SAMs),抑制腐蚀介质对其的腐蚀作用。　　本论文采用电化学方法如交流阻抗谱和极化曲线等研究了咪唑类衍生物(咪唑、十二烷基咪唑、苄基咪唑、苯并咪唑)和氨基酸类衍生物(丙氨酸、缬氨酸、赖氨酸)自组装膜对316不锈钢在0.5mol·dm-3的H2SO4溶液和0.5mol·dm-3的HCl溶液中的缓蚀作用;利用扫描电子显微镜表征了不锈钢的表面微观形貌;利用量子化学计算对自组装膜分子的微观结构参数进行了研究,从微观上探讨了自组装膜的形成机理。　　电化学测试结果表明,咪唑和氨基酸衍生物自组装膜对316不锈钢均有较好的缓蚀作用,组装液浓度相同时,缓蚀效率随着组装时间的增加而增强,但增强的幅度逐渐减小,缓蚀效率逐渐趋于稳定;组装时间相同时,缓蚀效率随着组装液浓度的增大而增强,但增幅不明显。组装时间为20h时,咪唑类衍生物自组装膜在0.5mol·dm-3的H2SO4溶液中的缓蚀能力大小顺序为苯并咪唑>十二烷基咪唑>苄基咪唑>咪唑。组装时间为24h时,氨基酸类衍生物自组装膜在0.5mol·dm-3的HCl溶液中的缓蚀能力大小顺序为赖氨酸>缬氨酸>丙氨酸。极化曲线结果与交流阻抗谱结果一致,极化曲线中腐蚀电位的负移表明七种衍生物均为阴极型缓蚀剂。　　扫描电子显微镜分别对比研究了空白不锈钢和覆盖有咪唑类衍生物自组装膜的316不锈钢在0.5mol·dm-3H2SO4溶液中浸泡6h后以及和覆盖有氨基酸类衍生物自组装膜的316不锈钢在0.5mol·dm-3HCl溶液中浸泡4h后的表面形貌图。结果显示不锈钢表面组装缓蚀膜后腐蚀程度明显减弱。　　利用量子化学计算中的密度泛函理论(DFT),对自组装膜分子进行了结构优化,并计算了其前线分子轨道能级、分子静电势(MEP)、Mulliken电荷分布等,分析了缓蚀效率与分子总能量(TE)、前线分子轨道能级间的相关性。结果显示,咪唑类衍生物分子主要以提供电子的方式与铁原子形成配位键,氨基酸类衍生物分子与金属原子既可以通过向其空轨道提供电子又可以接受金属原子电子相互键合,从而在金属表面形成具有缓蚀功能的自组装膜。