《表1 四种直链羧酸的结构特征参量》

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《直链羧酸型缓蚀剂的缓蚀机理研究》

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计算所得的四种直链羧酸型缓蚀剂的量子化学参数如表1所示。当所计算的缓蚀剂分子链长由7（C7）增加到11时（C11），羧酸缓蚀剂的EHOMO和ELUMO都有小幅度下降，表明由于缓蚀剂分子碳链长度增加分子的给电能力减小，同时接受反馈电子能力增强。能隙（ΔE）是指缓蚀剂分子的EHOMO和ELUMO之差，能隙越小表示缓蚀剂分子提供和接受电子的可能性越大，反应活性越大[14]。缓蚀剂分子在金属表面的吸附过程受ΔE影响，缓蚀剂分子的ΔE降低，表明分子的稳定性降低，反应活性增强，缓蚀效果增强。随着缓蚀剂分子中碳链长度的进一步增大（油酸分子，C18），EHOMO和ELUMO进一步下降，ΔE也略有减小。该结果表明缓蚀剂分子中碳链长度的增加会导致EHOMO和ELUMO以及ΔE的下降，促进缓蚀效率的提升，但在真实使用环境下，还应考虑到缓蚀剂分子在水中的溶解度也会对缓蚀效率产生影响。C11缓蚀剂与油酸分子比较，其C=C双键位置改变，ELUMO没有变化，EHOMO有较大变化，说明C=C双键对分子的给电子能力有较大影响，对受电子能力没有影响，同时能隙ΔE值有较大的减小，其活性增强，稳定性减弱，缓蚀效果增强。由此可知，缓蚀剂分子中C=C双键位置对缓蚀效果的影响大于C链长度变化带来的影响。油酸与蓖麻油酸的碳链长度相同，C=C双键位置相同，但是蓖麻油酸分子中含有-OH基团。蓖麻油酸分子计算所得的分子结构和EHOMO、ELUMO没有显著变化，表明吸附过程中的活性位点无明显变化，其EHOMO和ELUMO都有所下降，表明蓖麻油酸分子的给电子能力减弱，接受反馈电子的能力增强[15]。蓖麻油酸的能隙（35）E与油酸缓蚀剂相比没有明显变化，表明从分子结构角度来看两种缓蚀剂分子的缓蚀能力相当。通过对所计算的四个直链羧酸缓蚀剂分子的EHOMO、ELUMO以及ΔE值比较，羧基算的缓蚀剂分子的缓释效率按照蓖麻油酸>油酸>C11缓蚀剂>C7缓蚀剂的规律逐渐下降，其中蓖麻油酸的缓蚀效果最好。