利用分子设计开发缓蚀剂-腐蚀专题

专题资料：: 华中科技大学
专题制作：: 国家材料环境腐蚀平台

联系我们

电话：	010-82387968

邮箱：	shujushenqing@126.com

地址：	北京市海淀区学院路30号

邮编：

100083

首页 > 缓蚀剂 > 缓蚀剂发展

利用分子设计开发缓蚀剂

　　基于量子化学计算等理论工具，通过分子设计，利用化学合成手段得到高性能的缓蚀剂分子，这不仅可以节省大量的时间与资源，同时对缓蚀剂理论有促进作用。

　　设计开发更多缓蚀性能好、适应能力强、经济效益显著的缓蚀剂对于应对各种复杂的腐蚀环境尤为重要。传统的缓蚀剂研制方法是建立在猜测和大量实验筛选的基础上的，存在着一系列的问题：成本太高，研发周期太长，工作带有一定的盲目性。因此，设计开发新型缓蚀剂迫切需要理论指导。

　　随着量子化学理论研究的发展和实验技术、计算机硬件水平的进步，为新型缓蚀剂的开发设计提供了方向，通过构建缓蚀剂的定量结构-性能关系（QSAR）模型，设计、预测、合成新型高效缓蚀剂。QSAR模型指所研究的化合物的性质与其结构参数的定量关系，其中，化合物的性质的数据由实验得出，结构参数变量为实验测定或理论计算所得的物化参数、量化参数或几何图形参数，如分子体积、密度、熵、焓、分子表面积、疏水参数、轨道能量、电荷密度、极化率、偶极矩、自由价、离域能、分子连接指数等。

　　在设计具有特定功能的缓蚀剂分子时，必须考虑到影响缓蚀剂作用的因素范围，需要从缓蚀剂的分子结构、金属界面、腐蚀介质三个方面来进行讨论。配位化学理论对选择有机缓蚀剂的分子结构类型、设计缓蚀剂分子结构、设计合成缓蚀的工艺路线亦具有较强的指导意义。按照配位化学的观点，可以将金属界面、腐蚀介质、缓蚀剂分子结构三者统一在一个理论框架内，有利于统一处理三者之间的相互作用，为缓蚀剂分子的设计合成提供理论依据。

　　综上所述，利用分子设计开发缓蚀剂的基本思路为：从分子结构理论、软硬酸碱理论、分子内协同效应、配位化学理论、量子化学理论等理论工具出发，按照缓蚀剂分子的结构特点加以分类、组合，采用某种分析方法找出缓蚀剂的缓蚀效率与其结构参数以及环境因素之间的关系，建立缓蚀剂相应的定量构效关系（QSAR）模型；根据所建立的QSAR模型，按照相应的要求有目的的设计、预测、合成所需要得高性能新型缓蚀剂；同时，充分利用相关实验结果，提高新型缓蚀剂分子设计的成功率，节省大量的时间和资源，降低环境污染，实现分子裁剪缓蚀剂的目的。