咪唑啉衍生物缓蚀性能的密度泛函理论和分子动力学模拟.pdf

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1、石油学报(石油加工)2010年4月ACTAPETR0LEISINICA(PETRoLEUMPROCESSINGSECTION)第26卷第2期文章编号：1001—8719(2010)02—0250—07咪唑啉衍生物缓蚀性能的密度泛函理论和分子动力学模拟胡松青，胡建春，张军，石鑫，郭文跃(中国石油大学物理科学与技术学院，山东东营257061)摘要：采用挂片失重法测得A、B、C、D4种咪唑啉衍生物缓蚀剂在COz饱和的3NaC1溶液中的缓蚀效率，并利用量子化学计算和分子动力学模拟相结合的方法对它们的缓蚀性能进行了理论分析。结果表明，咪唑

2、啉类缓蚀剂对金属的缓蚀作用，主要是其分子中的咪唑环和极性基团起作用；发生吸附时，咪唑啉衍生物分子上的咪唑环优先吸附在金属表面，然后牵引烷基支链R平行吸附在金属上。综合量子化学和分子动力学模拟计算得出4种新型缓蚀剂的缓蚀效率从大到小依次为B、c、A、D，与实验结果相吻合。关键词：咪唑啉衍生物；量子化学计算；密度泛函理论(DFT)；分子动力学模拟中图分类号：TG174．42文献标识码：AMoLECULARDYNAMICSSIMULATIONANDDENSITYFUNCTIoNALTHEoRYoNCoRRoSIoNINHIBITIoN

3、oFIMIDAZoLINEDERIVATIVESHUSongqing，HUJianchun，ZHANGJun，SHIXin，GUOWenyue(CollegeofPhysicsScience&Technology．ChinaUniversityofPetroleum，Dongying257061，China)Abstract：ThecorrosioninhibitionperformanceoffourimidazolinederivativesinCO2saturated3NaC1solutionwastestedbymass

4、lossexperimentandtheinhibitionmechanismwasanalyzedbyusingquantumchemistrycalculationsandmoleculardynamicssimulations．Theresultsindicatedthattheimidazoleringandthepolargroupinthemoleculeofimidazolinederivativesplayedthemostimportantroleincorrosioninhibitionperformance

5、formetalsurface．Moleculardynamicswascalculatedtosimulatetheadsorptivebehaviorofoneinhibitormoleculeonthe(001)millerplaneofsideritesurface，whichshowedthattheringofimidazoleandthepolargroupwerefirstlyadsorbedtothemetalsurface，andthenthealkylchainwastowedwithaparallelmo

6、de1．So，withthehelpofthetheoreticalresults，thecorrosioninhibitionefficiencyorderofthefourcorrosioninhibitorswasfoundtobeB，C，A，D，whichaccordedwellwithexperimentalresults．Keywords：imidazolinederivatives；quantumchemistrycalculation；densityfunctionaltheory(DFT)；moleculard

7、ynamicssimulation腐蚀是困扰我国油气工业发展的一个极为突出防腐方法。采用缓蚀剂作为一种经济有效的防护技的问题。在大量的实践中，人们根据被腐蚀材质的术广泛地应用于石油、化工、能源、交通、建筑等特点及腐蚀介质的不同，发现了许多实用而有效的工业部门，并成为不可替代的重要防护措施。缓蚀收稿日期：2009—01—12基金项目：中国石油中青年创新基金(2008D-5006—02)及中国石化普光气田缓蚀剂研究项目(309003)资助通讯联系人：郭文跃，Tel：0546—8391592；E—mail：wyguo@hdpu．edu

8、．cn第2期咪唑啉衍生物缓蚀性能的密度泛函理论和分子动力学模拟251剂的合成和筛选目前仍以大量实验为基础，直接根论研究的重要工具_9]。但总体来看，关于缓蚀剂缓据腐蚀环境设计和合成的例子还不多见。因此，研蚀机理的理论研究还比较薄弱，没有形成统一的理究缓蚀剂的缓蚀