哌嗪/噻二唑衍生物Ag[Ⅰ]修饰钼硅酸盐纳米颗粒的制备及摩擦性能

作     者：段天宝 

作者单位：河南大学 

学位级别：硕士

导师姓名：叶文玉

授予年度：2007年

学科分类：07[理学] 070205[理学-凝聚态物理] 08[工学] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0702[理学-物理学] 

主      题：钼硅酸盐 纳米颗粒 摩擦性能 噻二唑衍生物 Keggin结构 

摘      要：在基础油中加入多种有机或无机、液态或固态的添加剂可以提高润滑油的综合润滑性能,是减少摩擦抗御磨损的最有效的途径之一。随着纳米科学技术的迅速发展,特别是微结构的长足进展,微型器械、高速磁记录技术的迅速发展,以及低噪音、低磨损和高自动化机械的要求,使纳米级润滑问题的研究成为必然。纳米颗粒润滑油添加剂已成为近来复合材料研究领域的热点之一.本文以杂环哌嗪、噻二唑衍生物和钼硅酸为原料,在醇-水体系中成功制备出了纳米尺寸的哌嗪/噻二唑衍生物Ag[Ⅰ]修饰钼硅酸盐颗粒,经过红外、元素分析表征,确认了部分纳米颗粒的组成,并对合成的纳米颗粒进行了摩擦性能的研究,得出的主要结论如下: 1.合成了2-烷硫基-5-巯基-1,3,4-噻二唑,并对合成的化合物结构进行了波谱分析确证。然后以合成的化合物通过通过银原子键合在Keggin结构钼硅杂多阴离子表面氧上的方法制备钼硅酸盐纳米颗粒。 2.在醇-水体系中,钼硅杂多阴离子通过包裹的有机修饰剂形成的壳层来降低纳米体系总的表面能,阻止了纳米颗粒的团聚,限制了纳米颗粒的粒径大小,在透射电镜上对纳米颗粒的表征为:颗粒为球形,平均粒径为20nm;同时有机修饰壳层增加了纳米颗粒的油溶性,提高了纳米颗粒在基础油中的稳定性。 3.修饰过的钼硅酸盐纳米颗粒用作润滑油添加剂能够显著提高基础油的摩擦性能,其抗磨作用可能是一种滚动机制XPS分析其摩擦机理可能是在摩擦表面形成的含有S、N有机物的理吸附膜和积压、摩擦热条件物理吸附膜中纳米粒子被破坏后形成的含Mo、Si、S、N等活性元素的化合物在摩擦热的作用下与基础油、摩擦表面金属发生摩擦化学反应,生成强度较高的边界润滑膜的双重作用,从而提高了润滑油的综合润滑性能。