双咪唑啉缓蚀剂的缓蚀性能评价

温福山^1,2，杜永霞^1,2，张涵^1,2，楚雨格^1,2，李白^1,2

1. 中国石油大学(华东)理学院材料物理与化学系2. 新能源物理与材料科学山东省高校重点实验室

摘 要：以丁二酸与二乙烯三胺为原料合成了双咪唑啉（BIM）,再与氯化苄季铵化后得到双咪唑啉季铵盐（BIMI）。采用静态失重法和电化学方法评价了BIMI缓蚀剂在质量分数为15%的HCl溶液中对N80碳钢的缓蚀性能,探讨了其在N80碳钢表面的吸附行为,并与合成的咪唑啉季铵盐（SIMI）缓蚀剂作比较。应用Gaussian 03W程序,密度泛函理论（DFT）的B3LYP/6-311G*方法对两种咪唑啉进行了结构优化,分别得到了两者的稳定构型及相关量化参数,同时对两种分子在Fe（001）晶面的吸附进行了分子动力学模拟。结果表明:双咪唑啉缓蚀剂的缓蚀效果要明显优于单咪唑啉缓蚀剂的,当其浓度为3.0mmol/L时,缓蚀率达到93.30%,而同样条件下,单咪唑啉缓蚀剂的缓蚀率仅为76.93%。两种缓蚀剂在金属表面的吸附服从Langmuir吸附等温式,属于以化学吸附为主的混合吸附。量子化学计算及分子动力学模拟,从分子水平解释了两种缓蚀剂的缓蚀性能差异,其结果与试验结果一致。

关键词：缓蚀剂;双咪唑啉;合成;缓蚀性能;理论计算;