当前,虽然在缓蚀剂缓蚀机理研究领域理论计算尤其是量子化学计算方法得到了广泛的应用,但是一些参数如E_HOMO,E_LUMO,△E等与参数之间及参数与实验结果之间的一致性还没有统一的解释,所以需要建立一个更为综合的计算模型从微观上解释缓蚀机理,从而根据缓蚀机理预测分子的缓蚀性能,高效低成本开发性能优良的新型缓蚀剂。本文首先为了缩短缓蚀剂分子构型优化时间,给出较为准确的初始构型,通过使用可视化软件GaussView5.0和计算软件Gaussian09计算,讨论了构建初始结构时主碳链上的骨架原子锯齿状排列、非锯齿状排列以及对GaussView面板上工具的使用几种情况对炔醇类、氨基酸类、均三嗪类三类缓蚀剂初始结构的影响,得出构造初始构型规律。然后利用量子化学计算两种炔醇类曼尼希碱缓蚀剂M1和M2、两种酰基氨基酸类缓蚀剂S1和S2、三种硫脲类缓蚀剂PTU、TTU和DPTU的前线轨道密度分布、Fukui函数分布及最高占据轨道能量E_HOMO、最低未占据轨道能量E_LUMO、能隙△E等量子化学参数,并通过分子动力学模拟计算了吸附模型及缓蚀剂分子与金属表面的结合能,进一步解释了这些缓蚀剂的缓蚀机理,探讨了分子微观结构的一些参数与缓蚀性能的关系,找到理论计算解释缓蚀机理的通用方法。最后利用探讨M1、M2、PTU、TTU、DPTU的缓蚀机理,在它们的基础上设计出性能更优良的缓蚀剂分子。另外通过理论计算用乙二胺功能化的氧化石墨烯碎片,预测其分子性能,设计出新型缓蚀剂分子。研究结果表明在构建分子初始结构时,当分子中有长碳链时,将碳链上的骨架原子呈锯齿状排列;构建分子需要在某原子上添加H原子用来引导与该原子相连的原子的加入时,用GaussView面板上的加氢工具加氢,可以得到较为准确的初始构型。通过理论计算得到了M1和M2、S1和S2、PTU、TTU和DPTU的缓蚀机理,并且发现用理论计算解释微观机理的统一方法可以为:（1）先得到分子的前线轨道密度分布图;（2）结合Fukui函数布居（若分子带电荷计算NPA电荷布居）来得到分子在金属表面的活性吸附位点;（3）具体的量子化学参数只需计算能隙△E、整体软度σ、电子转移数△N、电性指数ω,就能判断分子缓蚀性能的高低;（4）进行分子动力学模拟进一步验证并得到吸附模型。最后本文根据M1、M2、PTU、TTU、DPTU的缓蚀机理预测了性能更为优良的缓蚀剂分子M1b-2和DTTU-1,利用功能化氧化石墨烯碎片设计出新型缓蚀剂分子GO5-f-EDA。