试论hedp和atmp及其取代物缓蚀阻垢性能的qcmd研究

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1、南京理工大学硕士学位论文HEDP和ATMP及其取代物缓蚀阻垢性能的QC/MD研究姓名：褚玉婷申请学位级别：硕士专业：环境工程指导教师：夏明珠;吕志敏20080625硕士论文HEDP和ATMP及其取代物缓蚀阻垢性能的QC／MD研究摘要运用量子化学密度泛函(DFT)理论，在B3LYP／6．31G*水平上，优化了ATMP及其取代物和氨基膦酸类分子的分子结构，通过计算得出了原子电荷分布、分子最高被占轨道能量0aOMO)、最低空轨道能量(LUMO)、能隙差(△E)及Fukui指数等量子化学参数，并且研究了这些量化参数和缓蚀阻垢性能之间的构效关系。其中ATMP及其取代物中膦酸基团和羧基上

2、的氧原子的电荷和供电子能力与阻垢缓蚀性能相关性较好。氨基膦酸类化合物苯环的得电子能力与缓蚀性能相关性很好。运用分子动力学模拟软件MaterialStudio中的Discover模块，在NVT系综和COMPASS力场下，分别模拟了HEDP和ATMP及其取代物在方解15(104)、013)、(202)和(102)晶面以及铁(100)晶面上的相互作用情况，获得了各体系的结合能、非键作用能、形变能及径向分布函数等，探讨其阻垢缓蚀作用机理。通过结合能得到化合物阻垢缓蚀性能的比较，并通过径向分布函数发现阻垢剂中的氧原子与方解石中的钙原子形成较强的离子键作用。关键词：阻垢剂，缓蚀剂，阻垢／

3、缓蚀机理，密度泛函理论，分子动力学Abstraet硕士论文AbstractThestructuresofATMP、)l，itllthesubstitutesandamidophosphonicacidswereoptimizedbymeansofdensityfunctionaltheory(DFT)ofquantumchemicalcalculation，atthelevelofB3LYPwiththe6-31G·basisset．Somequantumparameterswerecalculated，suchas：atomiccharges，highestoccupied

4、molecularorbitenergies(HOMO)andlowestunoccupiedmolecularorbitenergies(LUMO)，AEandFukuiindices．Therelationshipbetweellthequantumparametersandinhibitionefficiencyhasbeenanalyzed．TheatomicchargesandabilitiesofofferingelectronoftheoxygenatomsofphosphoniccarboxylandcarboxylintheATMP、析tllthesubst

5、ituteshavegreatrelationshipoftheinbibitioneffficiency．Theabilitiesofinceptingelectronofthebenzeneringinamidophosphonicacidshasgreatrelationshipofthecorrosioninhibitionefficiency．InteractionsbetweenHEDPandATMPwiththesubsttitutesandcalcitecrystalsurface(104)，(113)，(202)，(102)andFe(100)surface

6、havebeensimulatedbyDiscovermoduleofMaterialStudio．ThesimulationWasperformedatNVTensembleandCompassforcefield，thenbindingenergy，nonbondinteractionenergy,theoreticsequenceandpaircorrelationfunctionwereobtainedtodiSCUSSthemechanismofscaleinhibitionandcorrosioninhibition．WeCancomparetheinhibiti

7、onefficiencybythebindingenergy,wecanfindthattheoxygenatomsoftheinhibitorsandthecalciumatomsofcalciteformstrongelectrovalentbypaircorrelationfunctionanalysis．Keywords：thescaleinhibitors，thecorrosioninhibitors，theinhibitionmechanism，densityfunctiontheory,m