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润滑剂作用能力的分子轨道指数判据——润滑剂分子极性基团与金属表面之间的相互作用

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摩擦学学报 2000年第4期20卷 280-283页

作者：谭援强王学业黄伟九钟掘湘潭大学机械工程学院湖南湘潭411105 解放军后勤工程学院油品应用化学系重庆400016 中南工业大学机电工程学院湖南长沙410083

采用分子轨道指数研究润滑剂分子与金属表面间相互作用的能力 ,通过比较键合原子净电荷以及分子间相互作用的最高占据轨道能级 (EHOMO)和最低空轨道能级 (ELUMO)的大小发现 ,醇和羟基化金属表面的氢键力大于酯与羟基化金属表面的氢键力 ... 详细信息

采用分子轨道指数研究润滑剂分子与金属表面间相互作用的能力 ,通过比较键合原子净电荷以及分子间相互作用的最高占据轨道能级 (EHOMO)和最低空轨道能级 (ELUMO)的大小发现 ,醇和羟基化金属表面的氢键力大于酯与羟基化金属表面的氢键力 .根据分子轨道能量近似原则和反应性指数大小判断 ,酯和裸露的金属原子之间的作用强于醇 ,醇和酯复配的润滑剂通过发挥各自的优势而强化润滑剂分子与金属表面之间的作用 ,从而表现出协同减摩效应 .

关键词：润滑剂分子轨道指数分子间作用极性基团

极性基团修饰金属有机框架材料吸附分离CO_2的研究进展

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化学通报 2016年第5期79卷 403-406,411页

作者：刘双刘澜涛商丘师范学院化学化工学院商丘476000

基于从废气中脱除回收CO_2的迫切现实需求,通过对金属有机框架材料(MOFs)进行功能化修饰,构筑具有高容量、高选择性CO_2吸附的耐水MOFs材料成为当前的研究热点。本文首先对MOFs材料的高压CO_2吸附进行了简单的介绍;进而,针对实际工业应... 详细信息

基于从废气中脱除回收CO_2的迫切现实需求,通过对金属有机框架材料(MOFs)进行功能化修饰,构筑具有高容量、高选择性CO_2吸附的耐水MOFs材料成为当前的研究热点。本文首先对MOFs材料的高压CO_2吸附进行了简单的介绍;进而,针对实际工业应用中低压条件下的CO_2捕集,对作为调节MOFs材料CO_2低压吸附分离性能的有效手段的含氮以及杂原子极性基团修饰进行了综述。

关键词：金属有机框架材料极性基团功能化修饰 CO2捕捉

柴油抗磨剂分子的极性基团对其抗磨性能的影响

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石油炼制与化工 2019年第3期50卷 80-86页

作者：李妍龙军赵毅蔺建民黄燕民周涵中国石化石油化工科学研究院北京100083

多种脂肪酸及其酯类衍生物抗磨性能的评价数据显示,影响其抗磨性能的关键因素是抗磨剂分子极性基团的结构。采用分子模拟方法,研究摩擦过程中抗磨剂分子极性基团结构对其物理吸附能、化学吸附能、分子间相互作用能及其抗磨性能的影响。... 详细信息

多种脂肪酸及其酯类衍生物抗磨性能的评价数据显示,影响其抗磨性能的关键因素是抗磨剂分子极性基团的结构。采用分子模拟方法,研究摩擦过程中抗磨剂分子极性基团结构对其物理吸附能、化学吸附能、分子间相互作用能及其抗磨性能的影响。结果表明:同时增强抗磨剂分子在摩擦表面的吸附能力以及抗磨剂分子间结合能力,有利于增强润滑膜的吸附稳定性以及结构稳定性,进而有利于提升抗磨剂的抗磨性能;在抗磨剂分子极性基团附近引入—OH等体积较小的极性基团,可起到增强抗磨剂分子吸附能力以及分子间结合能力的作用。相关抗磨性能评价数据表明引入—OH使抗磨剂的抗磨性能显著提升,与理论研究结果一致。

关键词：抗磨剂极性基团抗磨性能吸附能分子间相互作用能

极性基团对环烯烃共聚物玻璃化转变温度的影响

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极性基团对环烯烃共聚物玻璃化转变温度的影响

作者：李奕嶙吉林大学

学位级别：硕士

环烯烃共聚物因具有优良的光学性能、耐热性等优点而被广泛应用。玻璃化转变温度(T)对环烯烃共聚物的生产工艺、加工成型以及日常使用都十分重要。向聚合单体上添加修饰性极性基团,会极大地影响环烯烃共聚物的玻璃化转变温度,但了解其... 详细信息

环烯烃共聚物因具有优良的光学性能、耐热性等优点而被广泛应用。玻璃化转变温度(T)对环烯烃共聚物的生产工艺、加工成型以及日常使用都十分重要。向聚合单体上添加修饰性极性基团,会极大地影响环烯烃共聚物的玻璃化转变温度,但了解其潜在的机制仍然是一个巨大的挑战。我们在本论文中利用全原子分子动力学模拟,从氢键的角度研究了极性基团种类和含量对聚合物玻璃化转变温度的影响。首先,我们采用预测性逐步退火的方法和mix-OPLS力场成功预测了环烯烃共聚物的T,模拟结果与实验值具有高度一致性。这不仅证明了模拟结果的可靠性,还可以为实验上筛选目标T的聚合物材料提供参考依据。在此基础上,我们研究了极性基团的种类和含量(f)对共聚物T的影响。研究发现共聚物的T随f增加而升高,但对于足够高f,T却趋于稳定。由于引入极性基团,必然会带来额外的分子间作用力,如氢键相互作用。通过分析体系中内聚能密度和氢键数量,发现尽管它们二者都随f增加而线性增大,但T与内聚能密度(或氢键数量)的增加并非线性升高。为了揭示T随f增加而升高速率逐渐减慢的内在原因,我们分别从氢键的热力学和动力学角度进一步分析。研究发现氢键断裂的吉布斯自由能(ΔG)和氢键寿命(τ)随f增加而增大,并且增加速率均逐渐减慢。该结果表明随着极性基团含量(氢键数量)的增加,氢键的强度及其稳定性不断增加,最终趋于平台。同时我们发现T随ΔG以及τ的增加而线性升高,这证明了对于含有极性基团的环烯烃共聚物体系,氢键的强度与稳定性是影响T的重要因素。我们希望上述结果能够为理解玻璃化转变行为的研究提供新的依据和思路。

关键词：分子动力学模拟玻璃化转变温度环烯烃聚合物极性基团氢键

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含极性基团的硅质高效液相色谱固定相

化学研究与应用 2004年第2期16卷 155-159页

作者：段煜杜宗良李瑞霞吴大诚四川大学纺织研究所四川成都610065

介绍了含极性基团硅质高效液相色谱固定相的研究进展 ,对反相固定相的合成、极性基团作用机理和色谱性质方面作了评述 ,对手性分离固定相和高效离子色谱固定相方面的进展也作了简单综述。

关键词：极性基团硅质固定相高效液相色谱合成作用机理色谱性质

基于极性基团调控有机太阳能电池电子传输层界面特性的研究

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基于极性基团调控有机太阳能电池电子传输层界面特性的研究

作者：谭芸南昌大学

学位级别：硕士

聚合物太阳能电池(PSCs)一直是一个全球广泛关注的研究热点,因其可持续性、清洁性以及成本低等特性受到国内外研究者的。在目前的研究中,随着高性能的活性层材料的不断的研发以及器件结构的不断改善,聚合物太阳电池的器件性能得到质的... 详细信息

聚合物太阳能电池(PSCs)一直是一个全球广泛关注的研究热点,因其可持续性、清洁性以及成本低等特性受到国内外研究者的。在目前的研究中,随着高性能的活性层材料的不断的研发以及器件结构的不断改善,聚合物太阳电池的器件性能得到质的提升。目前,有机太阳能单层电池的最高效率突破了16%。然而,想要实现聚合物太阳能电池商业化,我们仍有很多问题亟待解决。例如目前有机太阳能电池的光电转化效率较低,器件的稳定性差。针对有机太阳能电池现如今的问题,除了设计合成新的高效活性层材料,优化器件结构,还可以通过引入高效界面缓冲层材料对电极和活性层之间的界面进行修饰从而提高器件效率和稳定性。基于目前研究,共轭聚电解质(CPEs)极具潜力。在电解质中引入带有相反电荷的离子化基团,在阴阳离子静电组装的作用下,既可以形成有利于电子高效传输的界面层微观有序结构,又可以诱导界面偶极子沿内建电场方向取向,优化界面偶极子的极化方向和偶极矩强度,降低活性层与电极之间的势垒,提高界面欧姆接触和电荷收集效率。在本论文中,我们系统的对离子基团对于共轭聚电解质的影响进行了研究。在本论文中,率先设计合成了三个新型的具备自掺杂效应的n型的共轭聚电解质(n-CPEs),这三个聚合物均以二酮吡咯并吡咯(DPP)和芴单元作为主干骨架(PDPP-FNBr,PF-DPPBr和PDPPNBr-FNBr)。通过研究观察可发现n-CPEs的光电性能与极性基团的数量与位置密切相关。在这个研究中发现,一个可调控的功函(WF),界面相互作用和电导率可以通过调节吸电子骨架上极性基团的数量和位置取得。当极性基团直接连附在吸电子DPP单元时,可促成一个更强的n型自掺杂效应以及一个更低的功函,相较于极性基团直接连附在给电子单元芴上。当增加极性基团的数量时候,即在DPP单元和芴单元均连接上极性基团,这将会进一步优化共轭聚电解质的光电性能。最后,将这三个新型的n-CPEs均作为阴极缓冲层运用在聚合物太阳能电池中,基于活性层为富勒烯体系时效率有效的提高到8.30%,基于活性层为非富勒烯体系时效率提高到10.57%。不需要复杂的结构设计,通过改变极性基团的数量和位置有效的提高了器件效率,以上研究可为今后设计高效阴极界面缓冲材料提供新思路。其次,为了进一步提高器件稳定性,在第一个工作的基础上,有针对性的将抗衡离子进行的调整改变。在本项工作中我们将亲水性溴离子替换成了疏水性的双(三氟甲磺酰基)酰亚胺(TFSI)和双(五氟乙磺酰基)酰亚胺离子(PFSI)合成了具备憎水性的电子传输层PDPP-FNf和PDPP-FNf,他们具备相同的DPP与芴交替共聚的主干结构,唯一区别在于疏水性的极性基团中的F原子数量不同。并将其作为电子传输层应用在了PM6:IT-4F的太阳能电池器件中。

关键词：聚合物太阳能电池共轭聚电解质自掺杂偶极矩极性基团憎水界面层

不同极性基团表面修饰剂对纳米氟化镧摩擦学性能的影响

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润滑与密封 2007年第7期32卷 9-12,15页

作者：余国贤周晓龙李志良易书理朱孟钦华东理工大学化工学院上海200237 华东理工大学材料科学与工程学院上海200237

以不同极性基团的十八酸二乙醇胺、双β羟乙基十八胺及二辛基二硫代磷酸二乙醇胺为表面修饰剂,在醇-水体系中制备了3种纳米氟化镧粒子,通过透射电镜(TEM)及热重仪(TG)研究了纳米氟化镧粒子的形貌及表面修饰情况,采用离心沉降法考察了纳... 详细信息

以不同极性基团的十八酸二乙醇胺、双β羟乙基十八胺及二辛基二硫代磷酸二乙醇胺为表面修饰剂,在醇-水体系中制备了3种纳米氟化镧粒子,通过透射电镜(TEM)及热重仪(TG)研究了纳米氟化镧粒子的形貌及表面修饰情况,采用离心沉降法考察了纳米粒子在基础油中的分散稳定性,用四球机考察了它们的摩擦学性能,最后采用扫描电子显微镜(SEM)和俄歇电子能谱仪(AES)分析了磨痕表面。结果表明:二烷基二硫代磷酸胺盐修饰的纳米粒子粒径更小,更均匀。表面修饰剂极性基团同无机纳米核强的化学作用且极性基团具有多长侧链更有利于纳米粒子在基础油中分散稳定。含牺牲性润滑元素硫和磷的表面修饰剂纳米粒子因极压膜的生成而有更好的极压抗磨性能。表面修饰剂的亲油链越长越有利于发挥纳米粒子的减摩作用。

关键词：表面修饰剂极性基团氟化镧纳米粒子摩擦学性能

悬浮粒子表面极性基团和粒径对电流变性能影响

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悬浮粒子表面极性基团和粒径对电流变性能影响

作者：高兰武汉理工大学

学位级别：硕士

电流变液(Electrorheological Fluids,简称ERF)在工程技术领域的潜在应用使其倍受各国科学家的关注。高的剪切应力在促进电流变材料走向实际工程应用的同时也给人们带来了新的困扰.极性分子修饰无机粒子是制备高剪切力电流变材料的常用... 详细信息

电流变液(Electrorheological Fluids,简称ERF)在工程技术领域的潜在应用使其倍受各国科学家的关注。高的剪切应力在促进电流变材料走向实际工程应用的同时也给人们带来了新的困扰.极性分子修饰无机粒子是制备高剪切力电流变材料的常用方法,但目前还未弄清极性基团的存在方式和数量对电流变性能的影响;悬浮粒子粒径大小对巨电流变材料与传统电流变材料性能影响上的显著差异也成为电流变材料领域研究的热点. 本文针对目前电流变领域存在的上述两个问题进行了初步研究。采用硫酸溶液浸渍氧化钛干凝胶再经煅烧的方法,制备了极性基团含量和结合方式明确的硫酸改性二氧化钛粒子.电流变性能测试结果表明当硫酸根与二氧化钛以桥式双配位方式结合时,有利于提高电场作用下极性基团在粒子表面的结合稳定性和电流变性能的使用稳定性,随着极性基团含量的增加,二氧化钛比表面积增大,电流变性能得到明显改善.当硫酸根与二氧化钛以整合双配位方式结合时,极性基团在电场作用下易发生解离形成载流子,导致漏电流密度迅速增大,电流变性能降低。因此,极性基团与无机粒子之间稳定的结合方式是提高电流变性能的前提。为了研究纳米粒子的粒径对电流变性能的影响,我们以不同的电解质为稳定剂,通过乙二醇改性钛酸四丁酯在丙酮电解质溶液中的水解,得到了在60-200nm范围内粒径可调的单分散二氧化钛纳米球。研究发现高价态阳离子电解质对获得小粒径二氧化钛更有效。随着阳离子价态的增加,得到的小粒径单分散二氧化钛球形粒子所需浓度越小。但由于该方法制备的单分散二氧化钛纳米球的产量过低,因此没有开展有关其粒径对电流变性能影响的研究,而选用易制备的单分散二氧化硅纳米球。采用St(?)ber法,制备了三种粒径约为50 nm、70 nm、100 nm的单分散二氧化硅纳米球。电流变性能测试结果表明剪切应力随着二氧化硅粒径的增大而增大;电场作用后悬浮粒子发生团聚,导致重复施加电场后电流变性能变差,二氧化硅粒径越小,电流变性能的重复稳定性越好。

关键词：极性基团单分散纳米粒子电流变性能

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低阶煤极性基团的微波调控实验研究

低阶煤极性基团的微波调控实验研究

作者：胡志博哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

低阶煤由于其具有极高的内部水分,不但使其具有较低的燃烧效率、较高的运输成本,而且还增加了其燃烧利用过程中的CO2排放。然而干燥后的低阶煤具有极强的水分复吸能力和较高自燃倾向,因此仅仅依靠简单的干燥脱水工艺,难以彻底解决低阶... 详细信息

低阶煤由于其具有极高的内部水分,不但使其具有较低的燃烧效率、较高的运输成本,而且还增加了其燃烧利用过程中的CO2排放。然而干燥后的低阶煤具有极强的水分复吸能力和较高自燃倾向,因此仅仅依靠简单的干燥脱水工艺,难以彻底解决低阶煤现有的应用困境。含氧极性官能团是低阶煤水分复吸的一级位点和氧化自燃过程中氧分子的化学吸附位点,因此有望通过降低煤样中含氧极性官能团的含量,解决低阶煤高水分复吸能力和高自燃倾向所造成应用困境。微波可以选择性的作用于进行分子或基团,使之吸收大量能量从而蒸发或分解。已有研究表明,在微波辐照条件下低阶煤中的含氧极性官能团可以有效的分解,从而降低低阶煤的水分复吸及自燃倾向。然而,对于微波辐照条件下低阶煤中含氧极性官能团的脱除机理,很少有研究者进行专门的实验研究。本课题首先针对性的设计了微波提质低阶煤特性实验,实现了对微波功率、作用时间、反应温度等影响因素的相互剥离,分别单独研究了其对极性基团脱除规律的影响。研究表明,微波的制热效应对极性基团的脱除具有重要影响,随着反应温度的升高低阶煤中的极性基团含量大幅降低。此外还发现在微波条件下极性基团的脱除受反应热力学控制,在相同反应温度条件下,延长反应时间难以达到提高脱除效果的目的。并首次在研究中证实,微波功率确实可以作为一种单一的影响条件直接影响极性基团的脱除效果,在相同反应温度条件下,随着微波功率的提高低阶煤中稳定性较差的羧基官能团分解量逐渐升高。在此基础上,通过对比相同升温过程条件下常规/微波调控效果以及近常温条件下微波调控实验,探索了微波调控极性基团的作用机理。结果表明,相同升温过程条件下,微波调控方式相较于常规加热调控方式对于低阶煤中的含氧极性官能团具有更好的脱除效果,其作用原理可以归结为微波对极性基团的选择性加热效应或微波的非热效应(不经过电磁能向热能的转换而直接由高频电磁场作用导致的作用效果);通过近常温条件下的微波调控实验,发现在极低的反应温度条件下,微波辐照对于低阶煤中的含氧极性官能团同样具有一定的脱除效果,并且随着微波功率、辐照时间的增加极性基团的脱除量逐渐增加。在本论文中率先通过实验研究的方法证实,微波辐照对于低阶煤中含氧极性官能团的脱除具有非热效应。

关键词：低阶煤微波极性基团非热效应