Efecto de la longitud de la cadena alquilo del inhibidor de corrosión surfactante de amonio cuaternario sobre Fe (110) en medio de ácido acético a través de simulación por computadora
Autores: Numin, Mohd Sofi; Jumbri, Khairulazhar; Eng, Kee Kok; Hassan, Almila; Borhan, Noorazlenawati; Daud, Nik M. Radi Nik M.; A, Azmi M. Nor; Suhor, Firdaus; Dzulkifli, Nur Nadia
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Efecto de la longitud de la cadena alquilo del inhibidor de corrosión surfactante de amonio cuaternario sobre Fe (110) en medio de ácido acético a través de simulación por computadora
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Química
Palabras clave
Teoría del funcional de densidad
Simulaciones de dinámica molecular
Inhibidores de corrosión de surfactantes cuaternarios catiónicos
Superficies de Fe (110)
Longitud de la cadena alquilo
Eficiencia de inhibición
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Citaciones: Sin citaciones
Se emplearon simulaciones de teoría del funcional de densidad (DFT) y dinámica molecular (MD) para investigar el mecanismo de inhibición de los inhibidores de corrosión (CIs) de surfactantes catiónicos de amonio cuaternario con diferentes longitudes de cadena en HCl 1.0 M y 500 ppm de ácido acético en superficies de Fe (110). Los cálculos de DFT demostraron que todas las moléculas de CI de surfactantes poseen propiedades de inhibición favorables, con los grupos catiónicos de amonio cuaternario (N) y el carbono alfa sirviendo como centros reactivos donadores de electrones, caracterizados por una baja energía de banda prohibida de 1.26 eV. Las simulaciones de MD destacaron al C12, con una longitud de cadena de 12-alquilo, como la molécula de CI más prometedora, exhibiendo altas energías de adsorción y unión, un bajo coeficiente de difusión y una distribución aleatoria a bajas concentraciones, facilitando así una adsorción óptima sobre la superficie metálica de Fe (110). Los conocimientos obtenidos de la modelización computacional sobre la influencia de la longitud de la cadena de alquilo en la eficiencia de inhibición, junto con la comprensión teórica integral de las moléculas de CI de surfactantes catiónicos de amonio cuaternario en sistemas de corrosión ácida, pueden servir como base para el desarrollo futuro de moléculas innovadoras de CI de surfactantes que incorporen grupos funcionales basados en amonio.
Descripción
Se emplearon simulaciones de teoría del funcional de densidad (DFT) y dinámica molecular (MD) para investigar el mecanismo de inhibición de los inhibidores de corrosión (CIs) de surfactantes catiónicos de amonio cuaternario con diferentes longitudes de cadena en HCl 1.0 M y 500 ppm de ácido acético en superficies de Fe (110). Los cálculos de DFT demostraron que todas las moléculas de CI de surfactantes poseen propiedades de inhibición favorables, con los grupos catiónicos de amonio cuaternario (N) y el carbono alfa sirviendo como centros reactivos donadores de electrones, caracterizados por una baja energía de banda prohibida de 1.26 eV. Las simulaciones de MD destacaron al C12, con una longitud de cadena de 12-alquilo, como la molécula de CI más prometedora, exhibiendo altas energías de adsorción y unión, un bajo coeficiente de difusión y una distribución aleatoria a bajas concentraciones, facilitando así una adsorción óptima sobre la superficie metálica de Fe (110). Los conocimientos obtenidos de la modelización computacional sobre la influencia de la longitud de la cadena de alquilo en la eficiencia de inhibición, junto con la comprensión teórica integral de las moléculas de CI de surfactantes catiónicos de amonio cuaternario en sistemas de corrosión ácida, pueden servir como base para el desarrollo futuro de moléculas innovadoras de CI de surfactantes que incorporen grupos funcionales basados en amonio.