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本文采用失重、极化曲线、电化学阻抗、量子化学计算及分子动力学模拟等方法对2-(4-吡啶基)苯并咪唑(PBI)、2-氨甲基苯并咪唑(ABI)、双(2-苯并咪唑亚甲基)胺(BBIA)和三(2-苯并咪唑亚甲基)胺(TBIA)等苯并咪唑衍生物在1.0 mol·L-1盐酸体系中对碳钢的缓蚀行为进行了研究。 对于PBI，缓蚀效率随着缓蚀剂浓度的增大而升高，随着温度升高和盐酸浓度增大而下降。该分子的吸附行为遵循Langmuir吸附等温式。采用量子化学计算和分子动力学模拟方法对PBI、苯并咪唑(BI)和吡啶(Py)三种物质在铁表而的吸附进行了理论上的比较，结果显示PBI通过配位键和反馈键吸附在铁的表面，结合能最大，即PBI比BI和Py具有更高的缓蚀性能。 对于ABI、BBIA、TBIA系列缓蚀剂的研究表明，三种化合物在盐酸体系中是很好的缓蚀剂。失重实验、电化学测试等结果显示三种缓蚀剂的缓蚀效率随着缓蚀剂浓度的增大而增大，且缓蚀效率遵循TBIA＞BBIA＞ABI，随着温度升高和盐酸浓度增大而下降，三种分子中，TBIA缓蚀性能受到温度影响相对较小。三种分子在碳钢表面的吸附都遵循Langmuir吸附等温式。扫描电镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)证实三种缓蚀剂在碳钢表面的吸附。量子化学计算显示了三种分子的前线分子轨道密度分布，并给出了部分原子的Fukui指数，结果表明结构中的咪唑环和氮原子作为活性位点有利于在碳钢表面的吸附。分子动力学模拟了三种分子在碳钢表面的吸附状态，ABI和BBIA分子以近于平面的状态吸附在碳钢表面，而TBIA分子因苯并咪唑环的立体结构的存在与碳钢表面形成了一定的夹角; N-Fe径向分布函数显示咪唑环上的氮原子和铁表面的距离逐渐变大，这是因为分子的立体效应对缓蚀剂分子在铁表面的吸附有一定的影响，也就是说平面结构更容易与金属接触，相反，立体效应则会增大二者之间的距离。但是，由于TBIA分子因为较大的分子结构具有较大的表面覆盖率，使得TBIA具有比BBIA和ABI都高的缓蚀效率。