과학연구

아연도금에 쓰이는 전형적인 첨가제들의 흡착특성에 대한 리론적고찰

 2024.10.9.

우리는 아연도금에 쓰이는 몇가지 첨가제들의 전극표면에서의 흡착특성을 리론적으로 고찰하여 새로운 첨가제를 탐색하기 위한 기초연구를 진행하고있다.

연구조에서는 밀도범함수리론(DFT)을 리용하여 네가지 첨가제들의 량자력학적파라메터들(QCPs)을 계산하였으며 분자동력학모의(MD)를 진행하였다.

네가지 첨가제들 벤잘아세톤(BA), 안식향산나트리움(SB), 폴리옥시에틸렌노닐페닐에테르(NP), 분산제 NNO(메틸렌디나프탈린술폰산나트리움)의 Zn(001)표면과의 결합에네르기들을 비교한 결과 BA는 가장 작은 굳음성파라메터를 가지는것으로 하여 가장 작은 결합에네르기를 가졌으며 NNO는 굳음성파라메터가 작지만 가장 큰 쌍극자모멘트를 가지는것으로 하여 가장 큰 결합에네르기를 가졌다. BA의 Zn(001)표면으로의 흡착을 개선하기 위하여 BA와의 가용화제로서 NP를 선택하였다. 그 리유는 BA는 가장 낮은 LUMO준위를 가지는것으로 하여 Zn(001)표면으로부터 쉽게 전자를 받을수 있고 NP는 가장 높은 HOMO준위를 가지는것으로 하여 Zn(001)표면으로 쉽게 전자를 내줄수 있기때문이다. BA와 NP의 복합체의 결합에네르기를 계산한 결과 개별적인 BA, SB, NP보다 결합에네르기는 더 크지만 NNO보다는 작았다.

이상의 연구결과는 잡지 《Journal of Molecular Modeling》에 《Theoretical investigation of adsorption characteristics of typical additives for zinc electroplating》(https://doi.org/10.1007/s00894-023-05686-2)의 제목으로 출판되였다.