Nghiên cứu các chất chống oxy hóa, ức chế ăn mòn kim loại bằng tính toán hóa lượng tử kết hợp với thực nghiệm

ĐẠI HỌC HUẾ TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM -oOo - ĐINH QUÝ HƢƠNG NGHIÊN CỨU CÁC CHẤT CHỐNG OXY HÓA, ỨC CHẾ ĂN MÕN KIM LOẠI BẰNG TÍNH TỐN HĨA LƢỢNG TỬ KẾT HỢP VỚI THỰC NGHIỆM LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC HUẾ, NĂM 2020 ĐẠI HỌC HUẾ TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM -oOo - ĐINH QUÝ HƢƠNG NGHIÊN CỨU CÁC CHẤT CHỐNG OXY HĨA, ỨC CHẾ ĂN MÕN KIM LOẠI BẰNG TÍNH TỐN HĨA LƢỢNG TỬ KẾT HỢP VỚI THỰC NGHIỆM Ngành: HĨA VƠ CƠ Mã số: 9440113 LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC Cán hƣớng dẫn khoa học: PGS TS Trần Dƣơng PGS TS Phạm Cẩm Nam HUẾ, NĂM 2020 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi, số liệu kết nghiên cứu đƣa luận án trung thực, đƣợc đồng tác giả cho phép sử dụng chƣa đƣợc công bố cơng trình khác Tác giả Đinh Q Hƣơng i LỜI CÁM ƠN Tơi xin tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Trần Dƣơng PGS.TS Phạm Cẩm Nam, ngƣời thầy tận tình hƣớng dẫn giúp đỡ tơi hồn thành luận án Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu trƣờng Đại học Sƣ phạm, khoa Hoá học-trƣờng Đại học Sƣ phạm, phòng Sau đại học-trƣờng Đại học Sƣ phạm, Đại học Huế tạo điều kiện thuận lợi cho suốt trình học tập thực luận án Tôi xin chân thành cảm ơn TS Nguyễn Minh Thông, phân hiệu Đại học Đà Nẵng Kon Tum, Đại học Đà Nẵng; TS Nguyễn Khoa Hiền, viện nghiên cứu khoa học miền Trung; TS Trƣơng Thị Thảo, trƣờng Đại học Thái Nguyên; TS Võ Văn Quân, trƣờng Đại học Sƣ phạm kỹ thuật, Đại học Đà Nẵng, NCS Mai Văn Bảy, trƣờng đại học Sƣ phạm, Đại học Đà Nẵng tận tình giúp đỡ tơi thực luận án Cuối cùng, xin cảm ơn gia đình, bạn bè đồng nghiệp động viên giúp đỡ tơi hồn thành luận án Tác giả Đinh Quý Hƣơng ii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ABTS•+ 2,2-azino-bis(3-ethylbenzotiazoline-6-sulfonate) ABTS 2,2-azino-bis(3-ethylbenzotiazoline-6-sulfonic acid) AO Atomic Orbital: Obitan nguyên tử AIM Atoms in molecules: Nguyên tử phân tử B3LYP Phƣơng pháp phiếm hàm mật độ thông số Becke BDE Bond dissociation enthalpy: Năng lƣợng phân ly liên kết CPE Phần tử số để thay điện dung lớp điện kép (Cdl) DFT Density functional theory: Lý thuyết phiếm hàm mật độ DPPH• 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl EA Electron Affinity: Ái lực electron EIS Electrochemical impedance spectroscopy: Phổ tổng trở điện hóa ETE Electron transfer enthalpy: Năng lƣợng trao đổi electron HAT Hydrogen atom transfer: Cơ chế chuyển nguyên tử hydro HOMO Highest occupied molecular orbital: Obitan bị chiếm cao IC50 Nồng độ ức chế 50 % lƣợng gốc tự dung dịch IE Ionization energy: Năng lƣợng ion hóa IEFPCM Integral Equation Formalism Polarizable Continuum Model: Mơ hình phân cực liên tục sử dụng phƣơng trình tích phân Inter1 Intermediate 1: Chất trung gian Inter2 Intermediate 2: Chất trung gian IRC Intrinsic Reaction Coordinate: Tọa độ phản ứng nội ITU 1,3-diisopropyl-2-thiourea LUMO Lowest unoccupied molecular orbital: Obitan không bị chiếm thấp M05-2X Phƣơng pháp Minnesota MO Molecular Orbital: Obitan phân tử iii ONIOM Our own N-layered Integrated molecular Orbital and molecular Mechanics: Phƣơng pháp tích hợp học phân tử obitan phân tử với N lớp PA Proton affinity: Ái lực proton PCM Polarized Continuum Model: Mơ hình phân cực liên tục PDE Proton dissociation enthalpy: Năng lƣợng phân ly proton PDP Potentiodynamic polarization: Sự phân cực động PES Potential Energy Surface: Bề mặt PTU 1-phenyl-2-thiourea PSeU 1-phenyl-2-selenourea RE Reference electrode: Điện cực so sánh ROS Reactive Oxygen Species: Tác nhân phản ứng chứa oxy SCRF Self Consistent Reaction Field: Trƣờng phản ứng tự hợp SEM Scanning electron microscope: Kính hiển vi điện tử quét SET Single electron transfer: Cơ chế chuyển electron SETPT Single electron transfer followed by proton transfer: Cơ chế chuyển proton chuyển electron SPLET Sequential proton loss electron transfer: Cơ chế chuyển electron chuyển proton STOs Slater type obitans: Các obitan Slater TCE Thermal Correction to Enthalpy: Hiệu chỉnh lƣợng dao động nhiệt entanpi TCGFE Thermal Correction to Gibbs Free Energy: Hiệu chỉnh lƣợng dao động nhiệt lƣợng tự Gibbs TS Transition state: Trạng thái chuyển tiếp UV-Vis Ultraviolet–visible: Tử ngoại-khả kiến WE Working electrode: Điện cực làm việc ZPE Zero Point Energy: Năng lƣợng điểm không iv DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU βa Độ dốc đoạn thẳng Tafel trình anốt βc Độ dốc đoạn thẳng Tafel trình catốt βH Độ dốc đoạn thẳng Tafel q trình catốt khí hydro βMe Độ dốc đoạn thẳng Tafel trình anốt hịa tan kim loại ε Hệ số hấp thụ η Độ cứng toàn phần θ Độ che phủ bề mặt κ(T) Hệ số hiệu chỉnh đƣờng ngầm λ Năng lƣợng tái tổ chức hạt nhân μ Thế hóa học µD Moment lƣỡng cực ρ(r) Giá trị mật độ electron σ Số đối xứng phản ứng σp+ Hằng số Hammett hiệu chỉnh χ Độ âm điện Ψ(x,t) Hàm sóng ω Tần số góc Γi Phần trăm lƣợng tƣơng đối sản phẩm ΔEET Hiệu lƣợng đoạn nhiệt chất tham gia phản ứng sản phẩm tạo thành ∆Er Hàng rào lƣợng Năng lƣợng tự trình hấp phụ ∆Gphản ứng Năng lƣợng tự Gibbs phản ứng ΔG≠ Năng lƣợng tự Gibbs hoạt hóa Năng lƣợng tự hoạt hóa trao đổi electron Năng lƣợng tự phản ứng trao đổi electron v Entanpi hấp phụ tiêu chuẩn ∆Hphản ứng Biến thiên lƣợng phản ứng ΔHrot Sự đóng góp quay entanpi ΔHtrans Sự đóng góp tịnh tiến entanpi ΔHvib Sự đóng góp dao động entanpi ΔN Giá trị trao đổi electron kim loại chất ức chế ăn mòn Entropy hấp phụ tiêu chuẩn 2(ρ(r)) Giá trị Laplacian mật độ electron ħ Hằng số Plank thu gọn A Độ hấp thụ Ac Mật độ quang mẫu trắng chứa DPPH• As Mật độ quang mẫu khảo sát chứa DPPH• Ac' Mật độ quang mẫu trắng chứa ABTS•+ As' Mật độ quang mẫu khảo sát chứa ABTS•+ C Nồng độ Cdl Điện dung lớp kép d Bề dày lớp dung dịch E Năng lƣợng hệ EA Ái lực electron Ebinding Năng lƣợng liên kết Ecorr Thế ăn mòn Eelec Tổng lƣợng electron hệ K EHB Năng lƣợng tƣơng tác hai nguyên tử EHOMO Năng lƣợng obitan bị chiếm cao Einhibitor Năng lƣợng chất ức chế Einteraction Năng lƣợng tƣơng tác ELUMO Năng lƣợng obitan không bị chiếm thấp vi Esurface+solution Năng lƣợng tổng bề mặt Fe(110) dung dịch khơng có chất ức chế Etotal Năng lƣợng tổng toàn hệ thống f Tần số G(r) Mật độ lƣợng động hóa h Hằng số Planck H% Hiệu suất ức chế ăn mòn H(r) Mật độ lƣợng icorr Mật độ dòng ăn mòn khơng có chất ức chế IE Năng lƣợng ion hóa thứ iinh Mật độ dịng ăn mịn có chất ức chế j Đơn vị ảo k số tốc độ phản ứng Kads Hằng số cân trình hấp phụ kB kHAT Hằng số Boltzmann Tốc độ phản ứng xảy theo chế chuyển nguyên tử hydro kSET Tốc độ phản ứng xảy theo chế chuyển electron kRAF Tốc độ phản ứng xảy theo chế phản ứng cộng m Khối lƣợng hạt n Hệ số nén q Điện tích nguyên tử R Hằng số khí (R =8,314 J.mol1K1) R2 Hệ số xác định Rct Điện trở chuyển điện tích khơng có mặt chất ức chế Rct(inh) Điện trở chuyển điện tích có mặt chất ức chế Rp Điện trở phân cực Rs Điện trở dung dịch S Độ mềm toàn phần vii SAABTS % Hiệu suất bắt gốc ABTS•+ SADPPH % Hiệu suất bắt gốc DPPH• T Nhiệt độ (K) V(r) Mật độ lƣợng V(x,t) Hàm hệ W Tổng trở khuếch tán Yo Giá trị CPE ZCPE Tổng trở CPE Zf Zim Tổng trở Faraday Tổng trở phần thực ZRE Tổng trở phần ảo viii [113] S¸ahin M., Bilgic S., and Yılmaz H (2002), The inhibition effects of some cyclic nitrogen compounds on the corrosion of the steel in NaCl mediums, Appl Surf Sci., 195, pp 1-7 [114] Salarvand Z., Amirnasr M., Talebian M., Raeissi K., and Meghdadi S (2017), Enhanced corrosion resistance of mild steel in M HCl solution by trace amount of 2-phenyl-benzothiazole derivatives: Experimental, quantum chemical calculations and molecular dynamics (MD) simulation studies, Corros Sci., 114, pp 133-145 [115] Santos-Sánchez N F., Salas-Coronado R., Villanueva-Cañongo C., and Hernández-Carlos B (2019), Antioxidant compounds and their antioxidant mechanism, Intechopen [116] Sanyal B (1981), Organic compounds as corrosion inhibitors in different environment - A review, Prog Org Coat., 9, pp 165-236 [117] Schramm D D., Karim M., Schrader H R., Holt R R., Cardetti M., and Keen C L (2003), Honey with high levels of antioxidants can provide protection to healthy human subjects, J Agric Food Chem., 51 (6), pp 1732-1735 [118] Schrödinger E (1926), An undulatory theory of the mechanics of atoms and molecules, Phys Rev., 28 (6), pp 1049-1070 [119] Serobatse K R N and Kabanda M M (2017), An appraisal of the hydrogen atom transfer mechanism for the reaction between thiourea derivatives and • OH radical: A case-study of dimethylthiourea and diethylthiourea, Comput Theor Chem., 1101, pp 83-95 [120] Singh A K., Thakur S., Pani B., Ebenso E E., Quraishi M A., and Pandey A K (2018), 2-Hydroxy-N′-((Thiophene-2-yl)methylene)benzohydrazide: ultrasound-assisted synthesis and corrosion inhibition study, ACS Omega, (4), pp 4695-4705 [121] Singh D D N., Singh T B., and Gaur B (1995), The role of metal cations in improving the inhibitive performance of hexamine on the corrosion of steel in hydrochloric acid solution, Corros Sci., 37 (6), pp 1005-1019 [122] Soltani N., Behpour M., Oguzie E E., Mahluji M., and Ghasemzadeh M A (2015), Pyrimidine-2-thione derivatives as corrosion inhibitors for mild steel in acidic environments, RSC Adv., (15), pp 11145-11162 [123] Takahashi H., Nishina A., Fukumoto R H., Kimura H., Koketsu M., and Ishihara H (2005), Selenocarbamates are effective superoxide anion scavengers in vitro, Eur J Pharm Sci., 24 (4), pp 291-295 [124] Tang L N and Wang F P (2008), Electrochemical evaluation of allyl thiourea layers on copper surface, Corros Sci., 50 (4), pp 1156-1160 [125] Tang L., Mu G., and Liu G (2003), The effect of neutral red on the corrosion inhibition of cold rolled steel in 1.0 M hydrochloric acid, Corros Sci., 45 (10), pp 2251-2262 [126] Thong N M., Quang D T., Bui T N H., Dao D Q., and Nam P C (2015), Antioxidant properties of xanthones extracted from the pericarp of Garcinia mangostana (Mangosteen): A theoretical study, Chem Phys Lett., 625, pp 30-35 [127] Thong N M., Vo V Q., Huyen T L., Bay M V., Tuan D, and Nam P C (2019), Theoretical study for exploring the diglycoside substituent effect on the antioxidative capability of isorhamnetin extracted from anoectochilus roxburghii, ACS Omega, (12), pp 14996-15003 [128] Tomasi J., Mennucci B., and Cancès E (1999), The IEF version of the PCM solvation method: an overview of a new method addressed to study molecular solutes at the QM ab initio level, J Mol Struct.: THEOCHEM, 464 (1), pp 211-226 [129] Tyrakowska B., Soffers A E M F., Szymusiak H., Boeren S., Boersma M G., Lemańska K., et al (1999), TEAC antioxidant activity of 4hydroxybenzoates, Free Radic Biol Med., 27 (11-12), pp 1427-1436 [130] Urbaniak A., Szeląg M., and Molski M (2013), Theoretical investigation of stereochemistry and solvent influence on antioxidant activity of ferulic acid, Comput Theor Chem., 1012, pp 33-40 [131] Vélez E., Quijano J., Notario R., Pabón E., Murillo J., Leal J., et al (2009), A computational study of stereospecifity in the thermal elimination reaction of menthyl benzoate in the gas phase, J Phys Org., 22 (10), pp 971-977 [132] Verma D K (2018), Density functional theory (DFT) as a powerful tool for designing corrosion inhibitors in aqueous phase, Intechopen [133] Vo V Q., Gon T V., Bay M V., and Mechler A (2019), Antioxidant activities of monosubstituted indolinonic hydroxylamines: A thermodynamic and kinetic study, J Phys Chem B, 123 (50), pp 10672-10679 [134] Weder N., Alberto R., and Koitz R (2016), Thiourea derivatives as potent inhibitors of aluminum corrosion: Atomic-level insight into adsorption and inhibition mechanisms, J Phys Chem C, 120 (3), pp 1770-1777 [135] Wigner E (1932), On the quantum correction for thermodynamic equilibrium, Phys Rev., 40, pp 749-759 [136] Wright J S., Johnson E R., and DiLabio G A (2001), Predicting the activity of phenolic antioxidants: Theoretical method, analysis of substituent effects, and application to major families of antioxidants, J Am Chem Soc., 123 (6), pp 1173-1183 [137] Xu B., Ji Y., Zhang X., Jin X., Yang W., and Chen Y (2015), Experimental and theoretical studies on the corrosion inhibition performance of 4-aminoN,N-di-(2-pyridylmethyl)-aniline on mild steel in hydrochloric acid, RSC Adv., (69), pp 56049-56059 [138] Yamamoto Y., Nishihara H., and Aramaki K (1992), Inhibition mechanism of sodium 3-n-octylmercaptopropionate for iron corrosion in 0.5 M NaCl solution, Corros., 48 (8), pp 641-648 [139] Yan Y., Li W., Cai L., and Hou B (2008), Electrochemical and quantum chemical study of purines as corrosion inhibitors for mild steel in 1M HCl solution, Electrochim Acta, 53, pp 5953-5960 [140] Yilmaz N., Fitoz A., Ergun Ü., and Emregül K.C (2016), A combined electrochemical and theoretical study into the effect of 2-((thiazole-2ylimino)methyl)phenol as a corrosion inhibitor for mild steel in a highly acidic environment, Corros Sci., 111, pp 110-120 [141] Yong B and Qiang B (2018), Subsea Engineering Handbook, Elsevier [142] Yu-Ran L (2003), Handbook of bond dissociation energies in organic compounds, CRC press [143] Zhao T and Mu G (1999), The adsorption and corrosion inhibition of anion surfactants on aluminium surface in hydrochloric acid, Corros Sci., 41 (10), pp 1937-1944 [144] Zhao Y., Schultz N E., and Truhlar D G (2005), Exchange-correlation functional with broad accuracy for metallic and nonmetallic compounds, kinetics, and noncovalent interactions, J Chem Phys., 123 (16), p 161103 [145] Zhao Y., Schultz N E., and Truhlar D G (2006), Design of density functionals by combining the method of constraint satisfaction with parametrization for thermochemistry, thermochemical kinetics, and noncovalent interactions, J Chem Theory Comput., (2), pp 364-382 [146] Zhou X., Yang H., and Wang F (2011), [BMIM]BF4 ionic liquids as effective inhibitor for carbon steel in alkaline chloride solution, Electrochim Acta, 56 (11), pp 4268-4275 PHỤ LỤC PHỤ LỤC S1 Bảng S1 Cấu trúc tối ƣu PTU, ITU Urotropine pha khí B3LYP/6-311G(d,p) Cơng thức PTU C6H5-NH-CS-NH2 C C -0.58397700 0.40623300 0.10459700 -0.92660200 -0.90547200 0.44557500 C C C -2.25710400 -1.30749600 0.37125600 -3.25612900 -0.42270600 -0.02767900 -2.91360200 0.88669000 -0.35645300 C H -1.58745900 1.29811800 -0.29417400 -0.16004000 -1.59965400 0.75273500 H H H H N -2.51098600 -2.32817800 0.63411600 -4.28816200 -0.74864000 -0.08119400 -3.67648900 1.59044200 -0.66918100 -1.32419100 2.31642800 -0.56456600 0.73083500 0.92119600 0.19958900 H C N 0.76267200 1.93166200 0.20807600 1.94989400 0.31563000 0.05050200 2.98782700 1.19054800 0.26445300 H H S 2.86385300 1.94866000 0.92161900 3.90089400 0.76421400 0.26011400 2.24073100 -1.26769600 -0.40448500 Công thức ITU (CH3)2CH-NH-CS-NH-CH(CH3)2 S -0.00016700 1.59936300 -0.87831300 N N C C C C H H 1.14160400 -1.14157000 2.51051100 -0.00002600 3.41761100 3.00411700 2.45847400 1.05128500 -0.62594700 -0.62620000 -0.12182400 0.05588100 -1.26270000 0.52873400 0.64169300 -1.51621900 H 0.10496400 0.10473000 -0.04208400 -0.18759300 -0.50841800 1.25557000 -0.81908200 0.57597900 4.43756500 -0.90028200 -0.65585800 H H 3.46045000 -2.06818000 0.23432700 3.06183900 -1.68296800 -1.45171900 H H H 2.34103900 1.34554600 1.54596200 4.01077600 0.93530600 1.12343900 3.03877200 -0.20117900 2.07161300 H C -1.05117300 -1.51596700 0.57668700 -2.51054300 -0.12230300 -0.04264700 H C H -2.45893400 0.63970800 -0.82115200 -3.00362900 0.53077900 1.25394000 -2.34042200 1.34814400 1.54245300 H H C -4.01033100 0.93711400 1.12139600 -3.03797400 -0.19756400 2.07139400 -3.41778300 -1.26414300 -0.50632700 H H H -4.43781100 -0.90205900 -0.65404600 -3.06240400 -1.68628200 -1.44894100 -3.46026900 -2.06813100 0.23805100 Công thức Urotropine C6H12N4 N N N N -0.14247900 -0.31384100 -1.46433000 -0.80388200 -0.98517500 0.80452600 -0.50247400 1.39311500 0.26563100 1.44937200 -0.09428800 0.39455800 C C C C -0.91942800 -1.26176200 -0.64133800 -0.62716800 1.04827800 -1.16453800 1.26922700 -0.39589900 -1.03960500 -1.26883600 0.39647700 1.03992000 C C H H H H H H 0.62655600 0.91920300 -1.97235200 -0.56483900 -0.05339100 -1.67777600 1.64253700 1.85896300 -1.04880400 1.26191000 -1.20408500 -2.27731100 1.76772700 1.12457100 -1.40386600 0.31179400 1.16421300 0.64105800 -0.93087600 -0.83817500 -1.75526300 -1.45817200 -1.24063400 -1.62879200 H -2.32481000 0.46786900 0.76507200 H H -1.17572100 0.62603400 0.73517100 -0.83231200 2.10502600 2.23059100 H H H 0.99408600 -2.06239200 0.98146900 1.50693000 1.98287900 0.06606500 1.03011600 1.49923000 1.70273000 Bảng S2 Một số thông số cấu trúc dẫn xuất selenourea tối ƣu hóa B3LYP/6311g(d,p) pha khí Hợp chất X=H X=F X=Cl X=CH3 X=CH3O X=NH2 X=N(CH3)2 X=CF3 X=CN X=NO2 Chiều dài (Å) C1N12 N12H13 N12C14 C14Se C14N15 1,41904 1,01187 1,36327 1,83259 1,36475 (0,00000) (0,00000) (0,00000) (0,00000) (0,00000) 1,42084 1,01168 1,36353 1,83296 1,36261 (0,00180) (0,00019) (0,00026) (0,00037) (0,00214) 1,41633 1,01179 1,36511 1,83213 1,36312 (0,00271) (0,00008) (0,00184) 1,42027 1,01184 1,36192 1,83377 1,36490 (0,00123) (0,00003) (0,00135) (0,00118) (0,00015) 1,42439 1,01172 1,36037 1,83383 1,36445 (0,00535) (0,00015) (0,00290) (0,00124) (0,00030) 1,42601 1,01184 1,35841 1,83555 1,36460 (0,00697) (0,00003) (0,00486) (0,00296) (0,00015) 1,42476 1,01193 1,35788 1,83604 1,36594 (0,00572) (0,00006) (0,00539) (0,00345) (0,00119) 1,41114 1,01193 1,36775 1,83059 1,36308 (0,00790) (0,00006) (0,00448) 1,40817 1,01201 1,36981 (0,01087) (0,00014) (0,00654) 1,40562 1,01204 1,37118 (0,01342) (0,00017) (0,00791) (0,00046) (0,00163) (0,00200) (0,00167) 1,82970 1,36227 (0,00289) (0,00248) 1,82885 1,36214 (0,00374) (0,00261) Bảng S3 Mật độ Mulliken nguyên tử phân tử dẫn xuất selenourea Phân tử N(CH3)2PSeU Mật độ Mulliken C 0,139875 Phân tử NH2PSeU Mật độ Mulliken C 0,127626 C 0,026407 C 0,021887 C 0,145177 C 0,087343 C C 0,255847 0,104311 C 0,140059 C 0,083426 C 0,091582 C 0,084787 H 0,117663 H 0,116935 H 0,101993 H 0,090624 H 0,098391 H 0,087654 10 H 0,086372 10 H 0,090715 11 N 0,451789 11 N 0,451625 12 H 0,214479 12 H 0,216077 13 C 0,258494 13 C 0,259521 14 N 0,430939 14 N 0,430674 15 H 0,204030 15 H 0,204967 16 H 0,252980 16 H 0,253841 17 Se 0,336946 17 Se 0,336695 18 N 0,459874 18 N 0,468994 19 C 0,167118 19 H 0,207440 20 H 0,110986 20 H 0,205719 21 H 0,108910 22 H 0,121940 23 C 0,168010 24 H 0,110135 25 H 0,125202 26 H 0,110603 Phân tử CH3OPSeU Mật độ Mulliken C 0,136393 Phân tử CH3PSeU Mật độ Mulliken C 0,167654 C 0,017447 C 0,031402 C 0,100647 C 0,090008 C 0,176024 C 0,097780 C 0,141106 C 0,078608 C 0,082097 C 0,096844 H 0,122981 H 0,130002 H 0,106840 H 0,088594 H 0,105035 H 0,084860 10 H 0,092822 10 H 0,089886 11 N 0,451471 11 N 0,453139 12 H 0,217026 12 H 0,217056 13 C 0,256360 13 C 0,257466 14 N 0,430191 14 N 0,429528 15 H 0,206378 15 H 0,207811 16 H 0,254661 16 H 0,255317 17 Se 0,324869 17 Se 0,318634 18 O 0,346060 18 C 0,256569 19 C 0,133052 19 H 0,116765 20 H 0,112855 20 H 0,107491 21 H 0,130829 21 H 0,129611 22 H 0,108736 Phân tử Mật độ Mulliken FPSeU C 0,151332 Phân tử PSeU Mật độ Mulliken C 0,169441 C 0,021682 C 0,037916 C 0,135989 C 0,107085 C C 0,086150 0,244858 Phân tử ClPSeU C 0,130548 C 0,099348 C 0,086843 C 0,101936 H 0,135258 H 0,133284 H 0,115232 H 0,099767 H 0,111808 H 0,095946 10 H 0,101091 10 H 0,095783 11 N 0,452948 11 H 0,092096 12 H 0,218731 12 N 0,452307 13 C 0,257734 13 H 0,217798 14 N 0,429202 14 C 0,257339 15 H 0,209386 15 N 0,428824 16 H 0,257610 16 H 0,208760 17 Se 0,313325 17 H 0,255828 18 F 0,232503 18 Se 0,312475 Mật độ Mulliken C 0,175202 Phân tử CNPSeU Mật độ Mulliken C 0,205828 C 0,035801 C 0,052468 C 0,010199 C 0,041208 C 0,238292 C 0,046234 C 0,016726 C 0,033458 C 0,099271 C 0,112487 H 0,141817 H 0,151362 H 0,122999 H 0,115960 H 0,119264 H 0,112643 10 H 0,100146 10 H 0,100535 11 N 0,455232 11 N 0,459542 12 H 0,219037 12 H 0,221147 13 C 0,258273 13 C 0,260691 14 N 0,428566 14 N 0,427266 15 H 0,210697 15 H 0,213948 16 H 0,258296 16 H 0,261041 17 Se 0,304589 17 Se 0,284967 18 Cl 0,070903 18 C 0,034158 19 N 0,219681 Phân tử CF3PSeU Mật độ Mulliken C 0,200533 Phân tử NO2PSeU Mật độ Mulliken C 0,212313 C 0,048461 C 0,056114 C 0,047567 C 0,062456 C 0,281713 C C 0,039591 C 0,052905 C 0,109976 C 0,117612 H 0,147447 H 0,155212 H 0,112707 H 0,139621 H 0,109505 H 0,136220 10 H 0,098129 10 H 0,101631 0,118110 11 N 0,458306 11 N 0,458709 12 H 0,219990 12 H 0,222134 13 C 0,260507 13 C 0,263157 14 N 0,427801 14 N 0,426827 15 H 0,212439 15 H 0,214741 16 H 0,259509 16 H 0,261764 17 Se 0,292775 17 Se 0,277983 18 C 18 N 0,721898 0,171895 19 F 0,212056 19 O 0,274218 20 F 0,215377 20 O 0,269973 21 F 0,209042 Bảng S4 Các kết thu đƣợc từ mô động lực học phân tử phân tử chất ức chế bề mặt Fe(110) dung dịch axit HCl 1,0 M (kcal.mol1) Etotal Esurface+solution Einhibitor Einteraction Ebinding Fe(110)+PTU 2083,77 2038,88 600,08 555,19 555,19 Fe(110)+CH3OPSeU 2096,12 2038,88 614,15 556,91 556,91 Fe(110)+Urotropine 2104,42 2038,88 617,55 552,01 552,01 Fe(110)+p-Urotropine 2105,64 2038,88 620,08 553,32 553,32 PHỤ LỤC S2 CÁCH PHA CÁC HÓA CHẤT Dung dịch HCl 1,0 M Cho 83,5 ml HCl 37 % (d = 1,18 g/ml) vào bình định mức lít, thêm tiếp nƣớc cất vào vạch Lắc bình định mức, thu đƣợc lít dung dịch HCl 1,0 M Dung dịch NaCl 3,5 % Cân 35 gam NaCl tinh thể, sau hòa tan vào cốc nhỏ đựng nƣớc cất, khuấy cho tan hết Tiếp theo cho dung dịch vào cốc thủy tinh lớn, thêm nƣớc cất vào để đƣợc 1000 g dung dịch Khuấy đều, ta đƣợc 1000 g dung dịch NaCl 3,5 % Dung dịch có chứa chất ức chế PTU HCl Cân 0,761 gam PTU, sau hịa tan vào cốc nhỏ đựng dung dịch HCl 1,0 M, cho toàn dung dịch vào bình định mức lít, thêm tiếp nƣớc cất vào vạch Lắc bình định mức, thu đƣợc lít dung dịch PTU có nồng độ 5.10–3 M dung dịch HCl Lấy 500 ml PTU có nồng độ 5.10–3 M dung dịch HCl cho vào bình định mức lít, thêm tiếp dung dịch HCl 1,0 M vạch Lắc bình định mức, thu đƣợc lít dung dịch PTU có nồng độ 10–3 M Lấy 500 ml PTU có nồng độ 10–3 M dung dịch HCl cho vào bình định mức lít, thêm tiếp dung dịch HCl 1,0 M vạch Lắc bình định mức, thu đƣợc lít dung dịch PTU có nồng độ 5.10–4 M Lấy 500 ml PTU có nồng độ 5.10–4 M dung dịch HCl cho vào bình định mức lít, thêm tiếp dung dịch HCl 1,0 M vạch Lắc bình định mức, thu đƣợc lít dung dịch PTU có nồng độ 10–4 M Các nồng độ PTU dung dịch NaCl 3,5 % đƣợc pha chế tƣơng tự nhƣ nồng độ PTU HCl 1,0 M Dung dịch có chứa chất ức chế ITU HCl Hòa tan 0,801 gam ITU vào cốc thủy tinh chứa dung dịch HCl 1,0 M, sau cho tồn dung dịch vào bình định mức lít, thêm tiếp nƣớc cất vào vạch Lắc bình định mức, thu đƣợc lít dung dịch ITU có nồng độ 5.10–3 M dung dịch HCl Các nồng độ ITU 10–3, 5.10–4, 10–4 M đƣợc pha tƣơng tự nhƣ nồng độ PTU HCl Dung dịch có chứa chất ức chế Urotropine Cho 0,701 gam Urotropine vào cốc thủy tinh chứa dung dịch HCl 1,0 M, hòa tan hết chất rắn cốc, sau cho tồn dung dịch vào bình định mức lít, thêm tiếp nƣớc cất vào vạch Lắc bình định mức, thu đƣợc lít dung dịch Urotropine có nồng độ 5.10–3 M dung dịch HCl Nồng độ Urotropine 5.10–3 M NaCl đƣợc pha chế tƣơng tự nhƣ axit HCl nhƣng thay dung dịch HCl 1,0 M thành NaCl 3,5 % Dung dịch DPPH• Cho 0,0265 g DPPH• vào cốc thủy tinh có chứa ethanol, hịa tan hết chất rắn cốc Sau cho tồn dung dịch vào bình định mức 100 ml, thêm tiếp ethanol vào vạch Lắc bình định mức, thu đƣợc 100 ml dung dịch DPPH• có nồng 6,7.10–4 M ethanol Tiếp tục lấy 10 ml DPPH• có nồng 6,7.10–4 M cho vào bình định mức khác, cho ethanol vào vạch, lắc đều, thu đƣợc dung dịch DPPH• có nồng 6,7.10–5 M Dung dịch ABTS•+ Hịa tan 0,192 g 2,2 ’ -Azinobis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) diammonium (C18H24N6O6S4) vào cốc thủy tinh có chứa nƣớc Sau cho tồn dung dịch vào bình định mức 50 ml, thêm tiếp nƣớc cất vào vạch Lắc bình định mức, thu đƣợc 50 ml dung dịch C18H24N6O6S4 có nồng độ mM Hịa tan 1,892 g K2S2O8 cốc thủy tinh có chứa nƣớc cất Sau cho tồn dung dịch vào bình định mức 50 ml, thêm tiếp nƣớc cất vào vạch Lắc bình định mức, thu đƣợc 50 ml dung dịch K2S2O8 140 mM Lấy 50 ml C18H24N6O6S4 mM trộn với 0,89 ml K2S2O8 140 mM, ủ bóng tối 16 giờ, sau lấy hỗn hợp đem pha loãng với ethanol đến thu đƣợc độ hấp thụ 0,7 ±0,05 Đó dung dịch ABTS•+ cần dùng ... khả chống oxy hóa tổng thể hệ nghiên cứu [49, 63] Mặc dù giới có nhiều nghiên cứu chất ức chế ăn mòn kim loại chất chống oxy hóa Tuy nhiên việc nghiên cứu kết hợp hợp chất vừa có khả ức chế ăn. .. niệm ăn mòn kim loại Ăn mòn kim loại phá hủy kim loại hợp kim tác dụng hóa học điện hóa kim loại với môi trƣờng xung quanh Kết kim loại bị oxy hóa thành ion dƣơng tính chất kim loại [2] Ăn mịn... Phân loại chất ức chế theo chế 1.1.7 Cơ chế hoạt động chất ức chế ăn mòn kim loại 11 1.1.8 Yêu cầu chất ức chế ăn mòn kim loại 12 1.1.9 Phạm vi sử dụng chất ức chế ăn mòn