Luận án Nghiên cứu khả năng ức chế ăn mòn kim loại của một số hợp chất hữu cơ bằng phương pháp hóa tính toán kết hợp với thực nghiệm.

Tên luận án:

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG ỨC CHẾ ĂN MÒN KIM LOẠI CỦA MỘT SỐ HỢP CHẤT HỮU CƠ BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÓA TÍNH TOÁN KẾT HỢP VỚI THỰC NGHIỆM

Ngành:

Hóa Lý thuyết Và Hóa lý (Mã số: 944.01.19)

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Luận án "Nghiên cứu khả năng ức chế ăn mòn kim loại của một số hợp chất hữu cơ bằng phương pháp hóa tính toán kết hợp với thực nghiệm" tập trung vào việc phát triển các chất ức chế ăn mòn thân thiện với môi trường, đặc biệt là từ các nguồn tự nhiên phong phú tại Việt Nam. Công trình này áp dụng phương pháp tiếp cận kết hợp giữa hóa học tính toán (DFT, mô phỏng Monte Carlo, động lực học phân tử) và thực nghiệm (phương pháp tổn hao khối lượng, đường cong phân cực, phổ tổng trở điện hóa, SEM) để đánh giá và làm sáng tỏ cơ chế ức chế ăn mòn của các hợp chất hữu cơ.

Nghiên cứu đã đánh giá khả năng hấp phụ và tiềm năng ức chế ăn mòn của ba dẫn xuất altilisin (từ lá sa kê) và 14 hợp chất xanthone (từ vỏ măng cụt). Kết quả cho thấy altilisin H (AH) và tovophyllin A (14) là những chất ức chế tiềm năng, với khả năng hấp phụ mạnh mẽ trên bề mặt Fe(110) theo tương tác mặt phẳng. Đối với các dẫn xuất thiophene, các hợp chất chứa nhóm đẩy electron (2-thenylthiol, 2-pentylthiophene, 2-methylthiophene-3-thiol) thể hiện khả năng ức chế tốt hơn so với các hợp chất chứa nhóm hút electron (2-acetylthiophene, 2-formylthiophene) do khả năng cho electron cao hơn.

Luận án cũng khảo sát mối quan hệ giữa cấu trúc và khả năng ức chế ăn mòn của các hợp chất kháng sinh như cloxacillin, dicloxacillin, ampicillin (AMP) và amoxicillin (AMO). Cả cloxacillin và dicloxacillin đều được xác định là chất ức chế ăn mòn hiệu quả và thân thiện môi trường. Đối với AMP và AMO, amoxicillin (AMO) cho thấy hoạt tính ức chế tốt hơn ampicillin (AMP), với nhóm OH trong AMO đóng vai trò quan trọng. Các kết quả thực nghiệm ở điều kiện nhiệt độ môi trường (25 ± 0,1) °C và nồng độ 100 mg/L đã xác nhận hiệu quả ức chế cao của AMP (84,9% theo phân cực, 90,06% theo IES) và AMO (86,8% theo phân cực, 90,73% theo IES) trên thép carbon trong môi trường axit HCl 1M. Sự hấp phụ của các chất ức chế này làm giảm tốc độ ăn mòn và tăng điện trở phân cực của hệ thống.

Mục lục chi tiết:

• CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN LÝ THUYẾT

  • 1.1. TỔNG QUAN VỀ ĂN MÒN KIM LOẠI
  • 1.2. CÁC PHƯƠNG PHÁP CHỐNG ĂN MÒN KIM LOẠI
  • 1.3. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VỀ KHẢ NĂNG ỨC CHẾ ĂN MÒN KIM LOẠI
  • 1.4. CƠ SỞ LÝ THUYẾT CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

• CHƯƠNG 2. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

  • 2.1. NỘI DUNG VÀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
    • 2.1.1. Nội dung nghiên cứu
    • 2.1.2. Đối tượng nghiên cứu
  • 2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU TÍNH TOÁN LÝ THUYẾT
  • 2.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM

• CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

  • 3.1. NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP PHỤ CỦA CÁC HỢP CHẤT CÓ NGUỒN GỐC TỪ VỎ QUẢ MĂNG CỤT VÀ LÁ SA KÊ LÊN BỀ MẶT KIM LOẠI SẮT (Fe)
    • 3.1.1. Giới thiệu
    • 3.1.1.1. Kết quả tính toán lượng tử
    • 3.1.1.2. Kết quả phương pháp mô phỏng Monte Carlo
    • 3.1.1.3. Kết quả tính toán lượng tử
    • 3.1.1.4. Kết quả phương pháp mô phỏng Monte Carlo
    • 3.1.2. Nhận xét
  • 3.2. NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG ỨC CHẾ ĂN MÒN CỦA MỘT SỐ DẪN XUẤT CỦA THIOPHENE
    • 3.2.1. Giới thiệu
    • 3.2.2. Nghiên cứu khả năng hấp phụ của các dẫn xuất thiophene
      • 3.2.2.1. Kết quả tính toán lượng tử
      • 3.2.2.1. Kết quả phương pháp mô phỏng Monte Carlo
    • 3.2.3. Nhận xét
  • 3.3. NGHIÊN CỨU MỐI QUAN HỆ GIỮA CẤU TRÚC VÀ KHẢ NĂNG ỨC CHẾ ĂN MÒN THÉP CỦA CÁC HỢP CHẤT KHÁNG SINH
    • 3.3.1. Giới thiệu
    • 3.3.2. Nghiên cứu lý thuyết về khả năng hấp phụ của CLOX và DICLOX lên bề mặt kim loại sắt
      • 3.3.2.1. Kết quả tính toán lượng tử
      • 3.3.2.2. Kết quả tính toán mô phỏng MC
    • 3.3.3. Thực nghiệm và lý thuyết giữa cấu trúc và khả năng ức chế ăn mòn của AMP và AMO
      • 3.3.3.1. Kết quả tính toán lượng tử
      • 3.3.3.2. Kết quả mô phỏng Monte Carlo và mô phỏng động lực học phân tử.
      • 3.3.3.3. Kết quả nghiên cứu thực nghiệm

• KẾT LUẬN

• DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN

  • I. Trong nước
  • II. Quốc tế