十八胺基分子组装体在碳钢表面的作用机理与模拟

摘要 应用分子动力学模拟明确了以β-环糊精（β-CyD）为主体、十八胺（ODA）为客体的分子组装体（CDDA）的最优空间构型，并采用动态失重、电化学极化与阻抗测试结合扫描电子显微镜、原子力显微镜、接触角、X射线光电子能谱（XPS）与衰减全反射红外光谱（ATR-FTIR）等表面分析手段，研究了CDDA对Q235碳钢在蒸汽凝结水中的缓蚀机理.结果显示，CDDA的4种构型可共存于组装体系内；35℃下，添加1 mmol/L CDDA对碳钢的缓蚀率达94.1%；添加CDDA不改变腐蚀机理，但可同时抑制电化学反应的阴、阳极过程，并显著提升极化阻抗，属于阳极抑制为主的混合型缓蚀剂.XPS和ATR-FTIR结果均表明，CDDA在碳钢/溶液界面释放客体ODA，并由其自发吸附组装形成疏水膜，吸附过程符合Langmuir等温式.分子动力学模拟与量子化学计算结果支持上述ODA释放并于金属表面组装成膜的推断