几种氨基酸类缓蚀剂在铁表面吸附的第一性原理研究(英文)
本文选题:碳钢 切入点:缓蚀剂 出处:《表面技术》2017年04期 论文类型:期刊论文
【摘要】:目的氨基酸是一类重要的环境友好型金属有机缓蚀剂,研究缓蚀剂分子在金属表面的吸附行为,对深入理解缓蚀机理及设计新型缓蚀剂分子有重要的理论意义。方法基于第一性原理框架下的原子轨道线性组合方法,采用Dmol3软件研究了甘氨酸、丙氨酸和亮氨酸三种分子在铁表面的吸附行为。首先对铁晶体表面的形貌学参数进行了计算,然后选取合适的晶面作为吸附表面。最后通过计算三种分子在铁表面的吸附能和分波态密度等参数分析缓蚀机制。结果铁的三种常见晶面中,Fe(110)面为最佳吸附表面。三种氨基酸分子在Fe(110)表面呈竖直型吸附构型,甘氨酸、丙氨酸和亮氨酸的吸附能绝对值大小分别为2.233、2.254、2.472 eV,这与其实验缓蚀效率大小顺序相一致。结论缓蚀剂分子吸附可导致金属基底的功函数减小。Hirshfeld电荷分析表明,吸附过程中存在从氨基酸分子到Fe(110)表面的电子转移现象。态密度分析表明,氨基酸分子中的活性原子与铁表面原子形成了共价键,键能的大小对缓蚀剂分子的缓蚀效率起决定性作用。
[Abstract]:Objective Amino acid is an important kind of environment-friendly organometallic corrosion inhibitor. The adsorption behavior of inhibitor molecules on metal surface is studied. It is of great theoretical significance to understand the mechanism of corrosion inhibition and to design new inhibitor molecules. Methods based on the atomic orbital linear combination method based on the first principle framework, glycine was studied by Dmol3 software. Adsorption behavior of alanine and leucine on iron surface. Finally, the corrosion inhibition mechanism was analyzed by calculating the adsorption energy and density of partial wave states of the three molecules on the iron surface. The results showed that the Fe _ (10) surface was the best adsorption surface in the three common crystal surfaces of iron. The three kinds of amino acid molecules were adsorbed vertically on the surface of Fe _ (110), and the three amino acids were adsorbed on the surface of Fe _ (110). The absolute values of adsorption energy of glycine, alanine and leucine are 2.233n 2.254 ~ 2.472 EV, respectively, which is consistent with the order of inhibition efficiency. Conclusion the molecular adsorption of inhibitor can reduce the work function of metal substrate. Hirshfeld charge analysis shows that the adsorption of glycine, alanine and leucine can reduce the energy function of metal substrate. During the adsorption process, the electron transfer from amino acid molecule to Fe (10) surface is observed. The density of states analysis shows that the active atom in amino acid molecule forms covalent bond with iron surface atom. The magnitude of bond energy plays a decisive role in the inhibition efficiency of corrosion inhibitor molecules.
【作者单位】: 铜仁学院材料与化学工程学院;土耳其共和国大学理学院化学系;材料腐蚀与防护四川省重点实验室;
【基金】:Supported by the National Natural Science Foundation of China(51462030) the Science and Technology Program of Guizhou Province(QKHJC2016-1149) the Research Fund for the Doctoral Program of Tongren University(trxy DH1510) Guizhou Provincial Department of Education Foundation(QJHKYZ2016-105) the Opening Project of Sichuan University of Science and Engineering(2016CL06) and the student's platform for innovation and entrepreneurship training program(2016106665)~~
【分类号】:TG174.42
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 高巍;朱嘉琦;武洪臣;张华芳;崔向中;;四面体非晶碳结构建模的第一性原理模拟方法[J];功能材料;2010年S2期
2 陶辉锦;陈伟民;王赫男;;镍晶格稳定性的第一性原理研究[J];材料导报;2009年18期
3 梁景南;符春林;蔡苇;郭倩;张朝阳;;铟掺杂二氧化锡透明导电性的第一性原理研究[J];稀有金属材料与工程;2012年S2期
4 胡盟;程杰;何巨龙;;新型立方碳的第一性原理研究[J];燕山大学学报;2013年01期
5 苏昀;吴晓静;权俊杰;于亚鹏;;甲基苯丙胺在水溶液中第一性原理研究[J];化学工程师;2013年10期
6 李培芳;包刚;;金属元素镁高压属性的第一性原理研究[J];北京化工大学学报(自然科学版);2012年06期
7 江勇;许灿辉;蓝国强;;金属氧化物表面与界面的第一性原理热力学:一个研究实例(英文)[J];Transactions of Nonferrous Metals Society of China;2013年01期
8 黄元春;肖政兵;张欢欢;刘宇;;平衡相对Al-7.8Zn-1.6Mg-1.8Cu-0.12Zr铝合金性能影响:第一性原理研究[J];航空材料学报;2014年03期
9 李淼泉;姚晓燕;;应用第一性原理研究置氢α钛晶体的电子结构和性能[J];稀有金属材料与工程;2013年05期
10 魏娜然;温斌;宫长伟;马红军;李廷举;;新金刚石电子结构的第一性原理研究[J];高等学校化学学报;2006年02期
相关会议论文 前10条
1 姜晓庶;Walter R.L.Lambrecht;;半导体非线性光学材料的第一性原理研究[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(1)[C];2007年
2 郑晓;陈冠华;;开放电子体系的第一性原理方法[A];中国化学会第九届全国量子化学学术会议暨庆祝徐光宪教授从教六十年论文摘要集[C];2005年
3 宋庆功;褚勇;王艳波;耿德平;郭艳蕊;;有序α-(Al_(1/4)Cr_(3/4))_2O_3的结构及其稳定性研究[A];数学·力学·物理学·高新技术交叉研究进展——2010(13)卷[C];2010年
4 孙学勤;周树兰;林娜;李良;张玉芬;赵显;;关于金刚石的硬度的第一性原理研究[A];中国化学会第九届全国量子化学学术会议暨庆祝徐光宪教授从教六十年论文摘要集[C];2005年
5 周安;舒翠翠;刘立胜;翟鹏程;;双填充方钴矿电子结构和电传输性能的第一性原理研究[A];2011中国材料研讨会论文摘要集[C];2011年
6 曾凡林;孙毅;;PVDF单链拉伸的第一性原理模拟[A];第七届海峡两岸工程力学研讨会论文摘要集[C];2011年
7 潘红亮;王月花;;铁酸铋光学特性的第一性原理研究[A];《硅酸盐学报》创刊50周年暨中国硅酸盐学会2007年学术年会论文摘要集[C];2007年
8 宋庆功;王延峰;康建海;严慧羽;;第一性原理方法在插层化合物Li_xTiS_2结构与性能研究中的应用[A];中国数学力学物理学高新技术交叉研究学会第十二届学术年会论文集[C];2008年
9 刘红;邓莉;刘雷;杜建国;;MgSiO_3熔体高温高压状态方程的第一性原理分子动力学研究[A];中国矿物岩石地球化学学会第14届学术年会论文摘要专辑[C];2013年
10 平飞林;蒋刚;张林;朱正和;;~3He对LaNi_5储氚性能影响的第一性原理研究[A];第八届全国核靶技术学术交流会论文摘要集[C];2004年
相关博士学位论文 前10条
1 孙金平;水溶液环境羟基磷灰石/钛界面结构与性质第一性原理研究[D];哈尔滨工业大学;2014年
2 龚奎;新型二维半导体材料及自旋相关器件量子输运的第一性原理研究[D];北京科技大学;2016年
3 崔琳;Si-C-N三元系中新型亚稳相的第一性原理研究[D];燕山大学;2015年
4 孙瑜;若干半导体非晶化相变的结构及化学键演化规律的第一性原理研究[D];吉林大学;2016年
5 李晨辉;纳米线,,纳米岛和薄膜生长机理的第一性原理研究[D];郑州大学;2016年
6 李国豹;三种二次电池正极材料的第一性原理研究[D];大连理工大学;2016年
7 姚路驰;半导体纳米线成核生长机理的第一性原理研究[D];中国科学院研究生院(上海技术物理研究所);2016年
8 容青艳;掺杂改善BiFeO_3磁性的第一性原理研究[D];湖南大学;2016年
9 宁锋;基于InAs纳米体系的电子结构和输运特性第一性原理研究[D];湖南大学;2015年
10 张小乐;基于第一性原理的深紫外氟化物晶体及复杂氧化物的理论研究[D];上海交通大学;2015年
相关硕士学位论文 前10条
1 李凤;正交系超硬材料bc-BC_xN的第一性原理研究[D];西南大学;2015年
2 乌日勒;三元混晶GaAs_(1-x)Sb_x电子结构和光学性质的第一性原理研究[D];内蒙古大学;2015年
3 尹梦园;掺杂CoO与铁磁体/MoS_2界面的电子结构和磁性的第一性原理研究[D];天津理工大学;2015年
4 牛之慧;单相多铁性体CaMn_7O_(12)的第一性原理研究[D];昆明理工大学;2015年
5 金元俊;压力下122系铁基超导体的第一性原理研究[D];华南理工大学;2015年
6 张蓉芳;采用第一性原理研究[D];福建师范大学;2015年
7 王永真;Ba_2Ti_2Fe_2As_4O和CaIr_2的电子结构及光学性质的第一性原理研究[D];浙江大学;2015年
8 马静;纳米拓扑绝缘体(01ī5)电子结构第一性原理研究[D];陕西师范大学;2015年
9 张元元;掺杂ZnO和In_2O_3的第一性原理研究[D];吉林大学;2015年
10 胡京;几种Ⅱ-Ⅳ-Ⅴ_2型黄铜矿半导体材料的第一性原理研究[D];中国矿业大学;2015年
本文编号:1560305
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiagonggongyi/1560305.html