异恶唑衍生物缓蚀剂缓蚀性能的分子动力学模拟

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1、2012年第36卷中国石油大学学报(自然科学版)Vol．36No．1第1期JournalofChinaUniversityofPetroleumFeb．2012文章编号:1673-5005(2012)01-0154-04异恶唑衍生物缓蚀剂缓蚀性能的分子动力学模拟孙霜青，耿玉凤，贾晓林，郭爱玲，胡松青(中国石油大学理学院，山东青岛266555)摘要:采用分子动力学模拟方法研究盐酸环境下两种缓蚀剂(2-甲基-5-十二烷基异恶唑(A)和2-异丙基-5-十二烷基异恶唑(B))对低碳钢的缓蚀性能，并对其缓蚀机制进行分析

2、。结果表明:在液相条件下，异恶唑缓蚀剂的极性头部优先吸附于金属表面，烷基碳链以一定角度指向溶剂，并且2-异丙基-5-十二烷基异恶唑的吸附强度大于2-甲基-5-十二烷基异恶唑;形成的致密缓蚀剂膜能有效阻碍腐蚀介质向金属表面扩散，达到减缓腐蚀的目的。关键词:分子动力学;模拟;异恶唑;缓蚀剂;缓蚀机制中图分类号:O641;TG174.42文献标志码:Adoi:10．3969/j．issn．1673-5005．2012．01．027Moleculardyanmicssimulationofcorrosioninhib

3、itionperformanceofisoxazolidinesderivativesinhibitorsSUNShuang-qing，GENGYu-feng，JIAXiao-lin，GUOAi-ling，HUSong-qing(CollegeofScienceinChinaUniversityofPetroleum，Qingdao266555，China)Abstract:Thecorrosionresistingpropertiesoftwocorrosioninhibitorsincluding2-me

4、thyl-5-dodecylisoxazolidine(A)and2-isopropyl-5-dodecylisoxazolidine(B)inHClonmildsteelweretheoreticallyevaluatedusingmoleculardynamicssimulations，andthecorrosioninhibitionmechanismwasanalyzed．Theresultsshowthatthepolarityheadgroupofisoxazolidinecorrosioninh

5、ibitorspriorityadsorbsonthemetalsurfaceundertheconditionofliquidphase，whilethealkylchainstaysinthewaterphasewithdistortion．AndtheadsorptionintensityofinhibitorBisgreaterthanthatofinhibitorA．Theinhibitormoleculescouldformadensemembrane，whichcouldefficientlyp

6、reventthecorrosivemediafromdiffusingtothemetalsurfacesoastoslowdownorevencheckthecorrosionprocess．Keywords:moleculardynamics;simulation;isoxazolidines;corrosioninhibitor;corrosioninhibitionmechanism缓蚀剂分为有机缓蚀剂和无机缓蚀剂两种，有酸对低碳钢腐蚀的缓蚀性能，并取得了良好的缓蚀机缓蚀剂分子中含有N、O、S等易提

7、供孤对电子的效果。笔者以2-甲基-5-十二烷基异恶唑和2-异丙［1］［13］原子或不饱和键的活性基团，可在金属表面形成基-5-十二烷基异恶唑两种缓蚀剂为研究对象，采稳定的吸附膜，阻止腐蚀介质与金属表面接触。分用分子动力学模拟方法，研究这两种缓蚀剂分子在子动力学(MD)方法不考虑电子的运动情况，把原金属表面的吸附行为以及成膜特性，并深入分析其子作为最小单元，已成为从分子水平上理解化学过缓蚀机制。［2-6］［7-8］程的一种有效手段，运用分子模拟方法研究1计算方法缓蚀剂分子在金属表面的吸附行为，通过计算体系中粒子

8、的运动状态随时间的演化，可全面、真实地解2-甲基-5-十二烷基异恶唑(A)和2-异丙基-5-十［9-11］释缓蚀剂的缓蚀机制。异恶唑通常被用于合成二烷基异恶唑(B)两种缓蚀剂的分子结构和缓蚀效［12］对生物体有利的产品，Ali等首次采用失重法和率见表1。电化学方法等实验手段研究了异恶唑衍生物抑制盐缓蚀剂分子A和B的初始构型均由Materials收稿日期:2011－09－12基金项目:中石化普光气田缓