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《基于密度泛函理论的多取代苯胺混凝土钢筋阻锈剂缓蚀效率预测》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、2017年第9期混凝土与水泥制品2017No.99月CHINACONCRETEANDCEMENTPRODUCTSSeptember基于密度泛函理论的多取代苯胺混凝土钢筋阻锈剂缓蚀效率预测张利娟(公安海警学院,宁波315801)摘要:为探究新型多取代苯胺类阻蚀剂的缓蚀性能,采用密度泛函理论方法,在MO6-2x/6-311+G基组与水平上,计算了17种已知缓蚀率的苯胺衍生物的三类独立的物理化学参数,得到了单取代苯胺衍生物的胺基氮原子电荷,苯胺衍生物分子信息熵以及与氮原子及铁原子的受-授结合能。结果显示,胺基N原子的静电势电荷,分子的信息熵以及受-授结合能均直接影
2、响这些化合物的缓蚀效率(EI),所建立的三元线性回归模型其相关系数R2=0.9976,预测值与实验值的相对平均误差RSD=2.15%。根据构建的模型,设计出了10种多取代苯胺类分子,其中8个分子的EI可有显著提高(EI>70%)。关键词:密度泛函理论;苯胺类阻蚀剂;缓蚀效率;原子电荷;信息熵;结合能Abstract:Inordertoexploreanewmultisubstitutedanilineresistagentofcorrosioninhibitionperformance,usingdensityfunctionaltheory(DFT),in
3、theMO6-2x/6-311+Gbasissetlevel,itwerecalculated17knowncorrosioninhibitionrateofanilinederivativesof3kindsofindependentquantumchemicalparameters,obtainedthesinglesubstitutedanilinederivativesofbenzeneringcarbonatomsbearingamineradicalnitrogenatomchargeandinformationentropyofanilined
4、erivativesandwiththeirironatomsandthesecondarystabilizationenergy.Bymeansofoneelementandmultiplelinearregressionanalysis,thequantitativestructureactivitycorrelation(QSAR)modelofthe17kindsofanilinecompoundswithcorrosioninhibitionefficiency(EI)wasestablished.ResultsshowthataminoNelec
5、trostaticpotentialcharge,molecularinformationentropyandlicensingcanbecombineddirectlyaffectthesecompoundsofEI,theestablishedternarylinearregressionmodelandthecorrelationcoefficientR2=0.9976,predictedvalueandexperimentalvalueaveragerelativeerrorofRSD=2.15%.Accordingtotheconstruction
6、oftheQSARmodel,10kindsofmultisubstitutedanilinecompoundsaredesigned,andtheEIvaluecanbesignificantlyimproved(>70%).Keywords:Densityfunctionaltheory;Anilineinhibitor;Corrosioninhibitionefficiency;Atomiccharge;Informationentropy;Bindingenergy中图分类号:TB37文献标识码:A文章编号:1000-4637(2017)09-16-
7、06[9]0前言的结构和缓性率间的关系,取得了比较好的结果;钢筋锈蚀是导致钢筋混凝土破坏的主要因素。1986年,北京化工大学张敬畅用休克尔分子轨道添加缓蚀剂(阻锈剂)是延长钢筋混凝土使用寿命、(HMO)方法,计算了苯胺及其邻、间、对位卤(F、Cl、防止其破坏的一种相对经济有效的方法。有机胺类Br)代及甲基取代衍生物中氮原子上的电荷密度,并[1]衍生物缓蚀剂毒性低、缓蚀效果较好,在钢筋混凝预测了其缓蚀效率;1993年,华中工学院的王海龙[1-2]土结构中已有广泛的应用。苯胺及其取代苯胺上等也采用HMO法,研究了多元吸附型苯胺衍生物[3-4]N原子的活性较高,极
8、易附着在金属表面,因此,的缓蚀作用,得到缓蚀效率的对