二硫化钼或二硫化钨量子点作为高温合成润滑油减摩抗磨添加剂的应用制造技术

本发明专利技术公开了二硫化钼或二硫化钨量子点作为高温合成润滑油减摩抗磨添加剂的应用，MoS2或WS2量子点在合成润滑油中形成稳定的黄色分散体系，在50～200℃范围内表现出优异的减摩抗磨性能。

【技术实现步骤摘要】
二硫化钼或二硫化钨量子点作为高温合成润滑油减摩抗磨添加剂的应用
本专利技术涉及一种MoS2或WS2量子点作为高温合成润滑油减摩抗磨添加剂的应用。
技术介绍
润滑剂是在运动的两个摩擦副间引入的一种物质，用来降低摩擦磨损、清洁和分散磨损残渣、传递热量、密封间隙和抑制腐蚀等。当今所有的润滑剂中都含有添加剂，它们的作用是用来增强润滑剂的某些性能。这些添加剂主要包括摩擦/磨损修饰剂、抗氧剂、防锈剂、消泡剂、极压剂、粘度指数改进剂、清净剂、乳化剂和金属减活剂。虽然润滑添加剂的种类很多，但高温润滑剂对高温减摩抗磨添加剂的需求依然很迫切。这是因为当今工业正经历着需要仪器设备在高温环境下工作的过程。这些应用需要特殊的润滑剂和相应的润滑添加剂来应对极端高温环境并保持润滑性能和提供一个合理的服役时间。因此，研究开发高温润滑剂是非常必要的。值得庆幸的是，近几年大量科研工作者报道了采用纳米颗粒作为润滑油添加剂为今后发展高温减摩抗磨添加剂提供了一条非常重要的途径。层状过渡金属二硫化物（TMDCs）由于其独特的物理化学特性已经引起人们很大的关注。在这些二位层状材料中，二硫化钼（MoS2）和二硫化钨（WS2）已经被广泛的应用在多个领域，例如传感器、光电探测、电池和固体润滑剂。另外，为了促进MoS2和WS2在润滑领域的应用，将它们分散在润滑油中作为添加剂是最常使用的方法。由于这些材料具有固体层状结构，MoS2和WS2作为润滑油添加剂表现出非常好的耐高温和抗氧化特性。然而，相对较差的分散稳定性限制了它们作为润滑油添加剂的发展。通常，MoS2和WS2的颗粒尺寸和厚度会影响它们在液体润滑剂中的分散稳定性和摩擦学特性。例如，Rabaso等人认为更小的类富勒烯MoS2（IF-MoS2）纳米颗粒能够更容易的进入摩擦副的接触表面，促使快速形成低摩擦磨损的均匀摩擦保护膜。然而，虽然大量研究报道了制备纳米尺寸的MoS2和WS2作为润滑油添加剂，至今还没有人研究MoS2和WS2量子点（粒径小于10nm）作为润滑油添加剂。与纳米片的MoS2和WS2相比，MoS2和WS2量子点（MoS2和WS2QDs）具有更小的颗粒尺寸和更大的比表面积，这些特性可能有助于增强它们的分散稳定性和润滑性能。因此MoS2和WS2量子点作为润滑添加剂具有非常大的发展潜力，它们作为润滑油添加剂的摩擦学特性仍然等待着人们去开发利用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供MoS2或WS2量子点作为高温合成润滑油减摩抗磨添加剂的应用。本专利技术所述的高温合成润滑油减摩抗磨添加剂是粒径小于10nm的MoS2或WS2量子点。MoS2或WS2量子点通过超声波和溶剂热处理相结合的方法制备：在血清瓶中加入MoS2或WS2粉末和极性有机溶剂，将血清瓶放入功率为250W的超声波发生器中超声处理对MoS2或WS2粉末进行剥离；然后将上层2/3的分散液转移到三口烧瓶中，在120～160℃搅拌4～10h；将得到的悬浮液在转速2000rpm离心处理5min，浅黄色的上层清液中即含有MoS2或WS2量子点，然后减压蒸馏除去极性有机溶剂，在真空100℃过夜干燥，得到MoS2或WS2量子点粉末。所述MoS2或WS2粉末是片层状的商业产品，粒径为0.5μm；所述极性有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺（DMF）或甲基吡咯烷酮（NMP）。所述MoS2或WS2粉末与极性有机溶剂的质量体积比为1:50～1:150g/mL。所述超声波剥离MoS2或WS2粉末的时间为2～4h。MoS2或WS2量子点作为高温合成润滑油减摩抗磨添加剂的应用，其特征在于所述MoS2或WS2量子点在合成润滑油中形成稳定的黄色分散体系，在50～200℃范围内表现出优异的减摩抗磨性能。所述MoS2或WS2量子点在合成润滑油的添加量为0.1wt%～1.0wt%。所述合成润滑油为聚醚（PAG）、聚乙二醇（PEG）或合成酯类油。附图说明图1为实施例1中所述的MoS2（a，b）和WS2（c，d）量子点的高分辨透射电子显微图像。图2为聚醚（PAG）、0.1%、0.5%和1.0%MoS2QDs（实施例1中所制备）在150℃，频率25Hz，载荷100N长磨30min时的摩擦系数曲线。图3为聚醚（PAG）、0.1%、0.5%和1.0%WS2QDs（实施例1中所制备）在150℃，频率25Hz，载荷100N长磨30min时的摩擦系数曲线。图4为聚醚（PAG）、0.1%、0.5%和1.0%MoS2/WS2QDs（实施例1中所制备）在150℃，频率25Hz，载荷100N长磨30min时磨斑的磨损量。图5为聚醚（PAG）、0.5%MoS2nano、0.5%WS2nano、0.5%MoS2QDs、0.5%WS2QDs（实施例1中所制备）在100N，频率25Hz，温度分别为25℃，50℃，100℃，150℃和200℃长磨30min时的摩擦系数曲线。图6为聚醚（PAG）、0.5%MoS2nano、0.5%WS2nano、0.5%MoS2QDs、0.5%WS2QDs（实施例1中所制备）在100N，频率25Hz，温度分别为25℃，50℃，100℃，150℃和200℃长磨30min时磨斑的磨损量。图7为聚醚（PAG）、0.5%MoS2nano、0.5%WS2nano、0.5%MoS2QDs、0.5%WS2QDs（实施例1中所制备）在150℃，频率25Hz，载荷分别为50N，100N，200N和300N长磨30min时的摩擦系数曲线。图8为聚醚（PAG）、0.5%MoS2nano、0.5%WS2nano、0.5%MoS2QDs、0.5%WS2QDs（实施例1中所制备）在150℃，频率25Hz，载荷分别为50N，100N，200N和300N长磨30min时磨斑的磨损量。具体实施方式实施例1在150mL血清瓶中加入1gMoS2或WS2粉末，100mLN,N-二甲基甲酰胺（DMF）。将血清瓶放入功率为250W的超声波发生器中超声处理3h对MoS2或WS2粉末进行剥离。然后将上层2/3的分散液转移到三口烧瓶中，在剧烈搅拌下加热到140℃反应6h。将得到的悬浮液在转速2000rpm离心处理5min。浅黄色的上层清液中即含有MoS2或WS2量子点。减压蒸馏除去溶剂DMF，在真空100℃过夜干燥，得到MoS2或WS2量子点粉末。将上述制备的MoS2或WS2量子点粉末（MoS2/WS2QDs），平均粒径为90nm的商品MoS2或WS2纳米颗粒（MoS2/WS2nano）分别添加到聚醚（PAG）中，充分搅拌后，用超声波分散1h，得到黄色MoS2/WS2QDs与PAG的稳定分散液，以及黑色MoS2/WS2nano与PAG的分散体系。实施例2在150mL血清瓶中加入1gMoS2或WS2粉末，150mLN,N-二甲基甲酰胺（DMF）。将血清瓶放入功率为250W的超声波发生器中超声处理3h对MoS2或WS2粉末进行剥离。然后将上层2/3的分散液转移到三口烧瓶中，在剧烈搅拌下升温至160℃反应6h。将得到的悬浮液在转速2000rpm离心处理5min。浅黄色的上层清液中即含有MoS2或WS2量子点。减压蒸馏除去溶剂DMF，在真空100℃过夜干燥，得到MoS2或WS2量子点粉末。实施例3在150mL血清瓶中加入1gMoS2或WS2粉本文档来自技高网...

【技术保护点】
二硫化钼或二硫化钨量子点作为高温合成润滑油减摩抗磨添加剂的应用，其特征在于所述MoS2或WS2量子点在合成润滑油中形成稳定的黄色分散体系，在50～200℃范围内表现出优异的减摩抗磨性能。

【技术特征摘要】
1.二硫化钼或二硫化钨量子点作为高温合成润滑油减摩抗磨添加剂的应用，其特征在于所述MoS2或WS2量子点在合成润滑油中形成稳定的黄色分散体系，在50～200℃范围内表现出优异的减摩抗磨性能。2....

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓波，刘维民，吴新虎，宫奎亮，
申请(专利权)人：中国科学院兰州化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：甘肃,62