“功能定制”离子液体的制备及其摩擦学性能研究的任务书.docx

“功能定制”离子液体的制备及其摩擦学性能研究的任务书
任务书
一、任务背景
离子液体是指在室温下存在着离子键的液体，具有无挥发性、良好的热稳定性、极性、离子导电性、可融性等优良性质，被广泛应用于催化、电化学能源、化学分离、传感器、涂料等领域。同时，离子液体还有着良好的摩擦学性能，被广泛应用于摩擦材料方面。然而，离子液体的合成和应用还存在一些问题，比如价格昂贵、不可逆性产物的副产物等。因此，寻找一种低成本、高性能的离子液体是当前亟需解决的问题。
二、研究内容
本项目旨在制备一种“功能定制”的离子液体，并研究其摩擦学性能。
1.制备“功能定制”的离子液体
对于离子液体的制备，优先考虑采用低成本、易得的原料。选择不同结构的草酸盐阳离子和烷基苯磺酸盐阴离子，通过离子反应合成离子液体。在制备过程中，注意控制反应温度、反应时间等影响反应结果的因素，以获得高品质、高稳定性的离子液体。
2.研究离子液体的摩擦学性能
将制备好的离子液体作为摩擦液，与钢、铜等常用金属材料进行摩擦实验，分析离子液体的摩擦系数、磨损特性、摩擦学机制等。通过改变离子液体的结构，分析其对摩擦学性能的影响。比较实验结果，选择最优离子液体，作为摩擦材料的润滑剂。
三、研究计划
本项目计划分两个阶段进行：
第一阶段：离子液体的制备
1.确定离子反应合成路线，筛选不同的阳离子和阴离子
2.制备产物，通过表征手段验证其结构
3.优化离子反应条件，获得高品质、高稳定性的离子液体
4.评价离子液体的物化性质，如表面张力、热稳定性等
第二阶段：离子液体摩擦学性能研究
1.利用摩擦学测试仪，进行钢-钢、铜-铜等摩擦实验
2.评价离子液体在摩擦学中的性能参数，包括摩擦系数、磨损特性等
3.通过改变离子液体结构，研究其对摩擦学性能的影响
4.选择最优离子液体，作为摩擦材料的润滑剂
四、研究意义
通过制备“功能定制”的离子液体，从根本上解决了高成本、低产率、副产品难处理等问题。同时，探究离子液体的摩擦学性能，有可能打破传统材料的使用范围，缩小某些板块的国外依赖。这不仅具有现实意义，还有重要的经济价值和社会价值。
五、预期成果
1.成功制备“功能定制”的离子液体，大幅降低离子液体的成本，并提高制备效率和纯度。
2.研究离子液体的摩擦学性能，深入了解其摩擦学机制，为摩擦材料方面的研究提供新思路。
3.提出一种低成本、高性能的离子液体的使用方案，支持企业技术升级和扩大市场份额。
六、研究团队及经费
本项目由化学类专业教师领衔，组织精通离子液体制备和摩擦学方面的研究人员，共3人。研究期限为1年，预计经费20万元。