噻二唑衍生物和功能化离子液体制备Ag纳米微粒的摩擦学性能研究

摘要

杂环化合物自发现以来，已经有一个多世纪的历史了，近年来随着结构分析和鉴定技术的进步，越来越多的杂环化合物被发现，杂环化合物的用途和应用范围也不断的拓展。 一些像噻二唑及其衍生物的含氮杂环化合物，由于具备良好的摩擦学性能，吸引了很多研究人员的目光。他们发现这些化合物具有优良的极压、抗磨、减摩性能，以及良好的缓蚀和抗氧化性能。 本文合成了四种新型S-N型1，3,4-噻二唑-2-硫酮衍生物TD<,1>、TD<,2>、TSO<,1>和TSO<,2>，用元素分析、红外、核磁等技术对化合物进行了结构表征。用热重分析仪考察了四种化合物的热稳定性；在四球摩擦磨损试验机上评价了其作为菜籽油(RSO)添加剂的摩擦磨损性能；用扫描电子显微镜和X-射线光电子能谱仪观察并分析了钢球磨损表面形貌和元素化学形态。结果表明：所合成的四种化合物具有较好的热稳定性；TD<,1>和TD<,2>对菜籽油的抗磨减摩性能影响较小，TSO<,1>和 TSO<,2>则能有效地提高菜籽油的抗磨减摩性能；TSO<,1>作为菜籽油润滑添加剂在添加质量分数为1.0％时，其抗磨减摩效果最佳；TSO<,2>添加质量分数为0.75％时，其抗磨减摩效果最佳。TSO<,1>和TSO<,2>作为添加剂在较宽的载荷范围内都具有良好的抗磨减摩性能，在同等条件下，两者相比较，碳链较短的的TSO<,1>抗磨减摩性能都好于TSO<,2>。在摩擦过程中，钢球表面形成了一层含硫化亚铁、二硫化亚铁和硫酸铁、含氮金属配合物、氮氧化合物和氮的有机化合物的复合膜，从而使添加剂具有良好减摩抗磨性能。 合成了两种新型吗啉系列四氟硼酸盐离子液体[1-丁基-1-羟乙基吗啉]BF<,4>和[1-己基-1-羟乙基吗啉]BF<,4>。用IR、<'1>HNMR等技术对化合物进行了结构表征。以所合成的离子液体作为还原剂、稳定剂和反应介质制备了银纳米微粒A、B，用TEM对微粒的结构和形貌进行了表征。在四球摩擦磨损实验机上研究了所制备银纳米微粒A、B的摩擦学性能。结果表明，掺入银纳米微粒后，菜籽油在高载荷下的润滑性有了较大的改善。用扫描电子显微镜对300N摩擦力下磨痕表面的形貌进行了分析，并初步探讨了润滑机理。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1杂环化合物

1.1.1杂环类化合物在分子生物学和生物工程中的应用

1.1.2杂环类化合物在食品香料化学中的应用

1.1.3杂环类化合物在有机合成中的应用

1.1.4杂环化学在染料化学中的应用

1.1.5杂环类化合物作为润滑油添加剂的应用

1.1.6杂环化学在离子液体研究中的应用

1.2润滑油添加剂

1.2.1润滑油添加剂的发展概况

1.2.2润滑油添加剂的分类

1.3摩擦学的发展和机理研究

1.3.1摩擦学研究的发展概况

1.3.2含氮杂环化合物的摩擦学性能研究

1.3.3含氮杂环化合物的摩擦学机理研究

1.3.4纳米摩擦学机理研究

1.4离子液体

1.4.1离子液体的种类

1.4.2离子液体的应用

1.5课题提出及研究意义

参考文献

第二章1,3,4-噻二唑-2-硫酮衍生物的合成和摩擦学性能研究

2.1前言

2.2 1,3,4-噻二唑-2-硫酮衍生物的合成与表征

2.2.1实验材料

2.2.2化合物TD1和TD2的制备

2.2.3化合物TSO1和TSO2的制备

2.2.4结果与讨论

2.3 1,3,4-噻二唑-2-硫酮衍生物的摩擦学性能研究

2.3.1添加剂及基础油

2.3.2添加剂的热重分析

2.3.3摩擦磨损实验

2.3.4钢球磨损表面分析

2.3.5化合物TD1和TD2的性能测试结果与讨论

2.3.6化合物TSO1和TSO2的性能测试结果与讨论

参考文献

第三章吗啉系列离子液体Ag纳米微粒的制备和摩擦学性能研究

3.1前言

3.2吗啉系列离子液体的合成与表征

3.2.1实验材料

3.2.2目标离子液体的制备

3.2.3结果与讨论

3.3吗啉系列氟硼酸盐离子液体Ag纳米微粒的制备

3.3.1实验材料

3.3.2 Ag纳米微粒的制备

3.3.3结果与讨论

3.4两种离子液体制备Ag纳米微粒的摩擦学性能研究

3.4.1添加剂及基础油

3.4.2摩擦磨损实验

3.4.3钢球磨损表面分析

3.4.4结果与讨论

3.5小结

参考文献

硕士期间发表和完成的论文

致谢

附录