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纳米二硫化钼在基础油中的原位催化分散行为与润滑性能

纳米二硫化钼（nano-MoS₂）在基础油中难分散、易沉降问题一直制约着其在基础油中的应用，其分散性问题也一直是研究热点。片状nano-MoS₂尺寸小，边缘结构特别多，处在边缘钼原子因暴露而出现很强的配位能力；对于封闭结构（如球形）的nano-MoS₂来说，外表面硫原子排列较疏松，钼原子的配位能力会被充分暴露，表面能大，催化活性随之升高。上述表明，与微米MoS₂相比，nano-MoS₂可能会出现一些新的催化能力，如催化酯化能力。如果借助nano-MoS₂新出现的催化能力来合成基础油，由于反应是在nano-MoS₂表面进行，反应结束后可以防止纳米微粒的团聚，保留在产物油中的nano-MoS₂可以直接充当润滑油改性剂使用。通过探究，发现了nano-MoS₂可出现催化酯化反应能力，并成功用于三羟甲基丙烷油酸酯（TMPTO）基础油的合成，在催化合成基础油同时实现了nano-MoS₂的分散；此外，还研究了合成工艺条件及摩擦工况条件等对产物油性能的影响，探究了摩擦磨损机理。结果表明，产物油TMPTO中保留了一定量的nano-MoS₂，其润滑性能明显优于市售TMPTO。通过高速离心后，产物油中的nano-MoS₂仍有超部分稳定存在于TMPTO中，因此离心后的TMPTO也呈现了良好的润滑性能。研究成果为nano-MoS₂在润滑油添加剂中的应用提供了数据与理论支持。