含雜環(huán)有機緩蝕劑緩蝕機理及新型半導體_材料物性的理論研究_.pdf

1、在化學工程與技術領域中，為了延長設備的使用壽命，常研究避免其遭受侵蝕的方法，金屬材料表面形成半導體型薄膜后既能保持材料的金屬特性又能防治金屬材料腐蝕，因此研究半導體材料的幾何結構特點、電子結構及光學等性能可為在金屬表面防腐蝕提供理論依據(jù)；此外，采用緩蝕劑也是化學工業(yè)中簡便且效果明顯的防腐蝕技術，因此在諸如石油化工、鹽化工等應用領域，緩蝕劑的研究也成為專門的研究方向。
　　基于以上背景，本研究包括兩部分。第一部分研究幾種雜環(huán)有機緩蝕

2、劑分子對銅、鋼金屬緩蝕機理；第二部分為若干新型半導體體相材料的物性計算。
　　在第一部分的研究中，主要包括以下幾個方面：
　?、偻ㄟ^密度泛函理論(DFT)方法對三種含肟醚基三氮唑化合物4-氯苯乙酮-O-1'-(1'.3'.4'-三氮唑)亞甲基肟(CATM)、4-氟基苯乙酮-O-1'-(1'.3'.4'-三氮唑)亞甲基肟(FATM)和3,4-二氯苯乙酮-O-1'-(1'.3'.4'-三氮唑)亞甲基肟(DATM)的分子反應活性進

3、行了理論預測，得到了一系列量化活性參數(shù)，包括最高占據(jù)分子軌道能量、最低空分子軌道能量、能隙差、偶極矩、電子轉移數(shù)目等，并對部分參數(shù)與其緩蝕效率之間的構效關系進行了擬合計算分析。最后采用蒙特卡洛模擬方法給出了三種分子在鐵金屬表面吸附的平衡構型。
　?、诓捎秒娀瘜W阻抗譜、線性極化電阻及動電位極化曲線方法，對2-氨基噻唑在0.5 M H2SO4及1.0 M HCl腐蝕介質中對碳鋼的緩蝕性能進行了測試，并通過DFT、分子中的原子的量子理論

4、(QTAIM)、分子動力學模擬(MD)等方法對2-氨基噻唑分子與鐵原子的相互對接方式進行了剖析。
　?、鄄捎貌煌汉邦悓w屏蔽模型(COSMO)溶劑效應方法對噻吩、吡咯和呋喃分子在Fe(110)表面的吸附行為進行了理論計算，合理解釋了如下經驗性規(guī)律：含有O，N，S的有機緩蝕劑緩蝕效率對比中，在其它官能團相似的情況下，含三種不同原子的緩蝕效果順序為S>N>O。
　?、懿捎肕D和DFT相結合的研究方法對3-氨基-1,2,4-三

5、氮唑(ATA)、3,5-二氨基-1,2,4-三氮唑(DAT)和4-氨基-3-肼基-5-巰基-1,2,4-三氮唑(AHMT)在硝酸介質中對銅的緩蝕性能進行了理論探究，著重評估了不包含和包含色散能量修正的DFT理論對緩蝕劑吸附構型的影響，最后模擬了腐蝕介質粒子H3O+在緩蝕劑膜層中的擴散行為，并提出了合理的吸附與緩蝕機制。
　　第二部分主要通過第一性原理計算方法，研究了CdX(X=S/Se/Te)、CdRh2O4、β-AgMO2(M=