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发布时间:2020-01-06 00:00:00
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基于密度泛函理论的多取代苯胺混凝土钢筋阻锈剂缓蚀效率预测
Prediction of Corrosion Inhibition Efficiency of Multi Substituted Aniline Resist Agent Based on Density Functional Theory
2017年第9期
密度泛函理论;苯胺类阻蚀剂;缓蚀效率;原子电荷;信息熵;结合能
Density functional theory; Aniline inhibitor; Corrosion inhibition efficiency; Atomic charge; Information entropy; Binding energ
2017年第9期
1000-4637(2017)09-16-06
浙江省自然科学基金项目(LY15E080025)
张利娟
公安海警学院,宁波 315801

张利娟

张利娟.基于密度泛函理论的多取代苯胺混凝土钢筋阻锈剂缓蚀效率预测[J].混凝土与水泥制品,2017(9):16-21.

ZHANG L J.Prediction of Corrosion Inhibition Efficiency of Multi Substituted Aniline Resist Agent Based on Density Functional Theory[J].China Concrete and Cement Products,2017(9):16-21.

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摘 要:为探究新型多取代苯胺类阻蚀剂的缓蚀性能, 采用密度泛函理论方法, 在 MO6-2x/6-311+G 基组与水平上, 计算了17种已知缓蚀率的苯胺衍生物的三类独立的物理化学参数,得到了单取代苯胺衍生物的胺基氮原子电荷,苯胺衍生物分子信息熵以及与氮原子及铁原子的受-授结合能。结果显示,胺基N原子的静电势电荷,分子的信息熵以及受-授结合能均直接影响这些化合物的缓蚀效率(EI),所建立的三元线性回归模型其相关系数R2=0.9976,预测值与实验值的相对平均误差RSD=2.15%。根据构建的模型,设计出了10 种多取代苯胺类分子,其中8个分子的EI可有显著提高(EI>70%)。 Abstract: In order to explore a new multi substituted aniline resist agent of corrosion inhibition performance, using density functional theory (DFT), in the MO6-2x/6-311+G basis set level,it were calculated 17 known corrosion inhibition rate of aniline derivatives of 3 kinds of independent quantum chemical parameters, obtained the single substituted aniline derivatives of benzene ring carbon atoms bearing amine radical nitrogen atom charge and information entropy of aniline derivatives and with their iron atoms and the secondary stabilization energy. By means of one element and multiple linear regression analysis, the quantitative structure activity correlation (QSAR) model of the 17 kinds of aniline compounds with corrosion inhibition efficiency (EI) was established. Results show that amino N electrostatic potential charge, molecular information entropy and licensing can be combined directly affect these compounds of EI, the established ternary linear regression model and the correlation coefficient R2=0.9976, predicted value and experimental value average relative error of RSD=2.15%. According to the construction of the QSAR model, 10 kinds of multi substituted aniline compounds are designed, and the EI value can be significantly improved (>70%).
英文名 : Prediction of Corrosion Inhibition Efficiency of Multi Substituted Aniline Resist Agent Based on Density Functional Theory
刊期 : 2017年第9期
关键词 : 密度泛函理论;苯胺类阻蚀剂;缓蚀效率;原子电荷;信息熵;结合能
Key words : Density functional theory; Aniline inhibitor; Corrosion inhibition efficiency; Atomic charge; Information entropy; Binding energ
刊期 : 2017年第9期
DOI :
文章编号 : 1000-4637(2017)09-16-06
基金项目 : 浙江省自然科学基金项目(LY15E080025)
作者 : 张利娟
单位 : 公安海警学院,宁波 315801

张利娟

张利娟.基于密度泛函理论的多取代苯胺混凝土钢筋阻锈剂缓蚀效率预测[J].混凝土与水泥制品,2017(9):16-21.

ZHANG L J.Prediction of Corrosion Inhibition Efficiency of Multi Substituted Aniline Resist Agent Based on Density Functional Theory[J].China Concrete and Cement Products,2017(9):16-21.

摘要
参数
结论
参考文献
引用本文

摘   要:为探究新型多取代苯胺类阻蚀剂的缓蚀性能, 采用密度泛函理论方法, 在 MO6-2x/6-311+G 基组与水平上, 计算了17种已知缓蚀率的苯胺衍生物的三类独立的物理化学参数,得到了单取代苯胺衍生物的胺基氮原子电荷,苯胺衍生物分子信息熵以及与氮原子及铁原子的受-授结合能。结果显示,胺基N原子的静电势电荷,分子的信息熵以及受-授结合能均直接影响这些化合物的缓蚀效率(EI),所建立的三元线性回归模型其相关系数R2=0.9976,预测值与实验值的相对平均误差RSD=2.15%。根据构建的模型,设计出了10 种多取代苯胺类分子,其中8个分子的EI可有显著提高(EI>70%)。

Abstract: In order to explore a new multi substituted aniline resist agent of corrosion inhibition performance, using density functional theory (DFT), in the MO6-2x/6-311+G basis set level,it were calculated 17 known corrosion inhibition rate of aniline derivatives of 3 kinds of independent quantum chemical parameters, obtained the single substituted aniline derivatives of benzene ring carbon atoms bearing amine radical nitrogen atom charge and information entropy of aniline derivatives and with their iron atoms and the secondary stabilization energy. By means of one element and multiple linear regression analysis, the quantitative structure activity correlation (QSAR) model of the 17 kinds of aniline compounds with corrosion inhibition efficiency (EI) was established. Results show that amino N electrostatic potential charge, molecular information entropy and licensing can be combined directly affect these compounds of EI, the established ternary linear regression model and the correlation coefficient R2=0.9976, predicted value and experimental value average relative error of RSD=2.15%. According to the construction of the QSAR model, 10 kinds of multi substituted aniline compounds are designed, and the EI value can be significantly improved (>70%).

关键词:
密度泛函理论;苯胺类阻蚀剂;缓蚀效率;原子电荷;信息熵;结合能
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苯胺类化合物的缓蚀机理较复杂,影响缓蚀能力的因素也较多,涉及多种效应。缓蚀剂的缓蚀能力EI与其分子的结构参数及其环境因子密切相关。故本文通过密度泛函理论方法,计算了苯胺类胺基N原子电荷、与配分函数密切相关的信息熵和与N-Fe原子受-授结合能等3个参数,通过优化来表征苯胺类缓蚀剂的 EI,取得了较理想的结果:
(1)基于DFT/M06-2x/6-311+G基组水平计算得到的17种苯胺及其衍生物分子的量子化学参数q(N)、反映分子整体电子和空间结构申农熵SS以及反映金属铁与配位原子氮的受-授结合能Eij,建立了良好的三元线性数学回归模型:  EI=28.8384395-4.894q(NESP)-0.702SS-17.290Eij (相关系数平方R2=0.9973,标准偏差SD=5.383,相对标准偏差RSD=2.15%)。
(2)设计了 10种新型多取代苯胺缓蚀剂分子,利用该三元线性回归数学模型对其 EI 值进行预测,8个多取代苯胺分子的缓蚀率大于70%。
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张利娟.基于密度泛函理论的多取代苯胺混凝土钢筋阻锈剂缓蚀效率预测[J].混凝土与水泥制品,2017(9):16-21.

ZHANG L J.Prediction of Corrosion Inhibition Efficiency of Multi Substituted Aniline Resist Agent Based on Density Functional Theory[J].China Concrete and Cement Products,2017(9):16-21.

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