Parenago_O.P._Problemy_ispolzovaniya_nanotehnologiy_v_razvitii_himii_smaz._mat-lov

щий концентрации 0,05 моль/л. Эта величина хорошо совпадает с известной в литературе величиной ККМ растворов ЛОТ в углево­

дородах [51]. Полученные данные свидетельствуют, что изменения

в способности солюбилизировать метилоранж в случае образцов ГД с различной степенью окисления также связаны с формирова­ нием обращенных мицелл на определенных глубинах реакции.

Таким образом, при высокотемпературном окислении углево­

дородов уже на ранних стадиях процесса образуется микрогетеро­

генная система (схема 5), которая включает несколько фаз.

Схема S. Состав н возможные взанмодейсrвии, протекающие в мнкро­ rетерогеиной снсrеме

1) углеводородная непоЛJiрная фаза, дл11 которой, в частности,

справедливы все классические представления о механизме окисле­

ния углеводородов;

2)мицеллярная микро- (или нано-) фаза, которая характеризу­

ется относительно высокой полярностью, значительной концентра­ цией пол11рных функциональных групп;

3)слой ПАВ между этими двумя фазами, который обесnечи­

вает стабильность всей системы и перенос ее компонентов из одной

фазы в другую.

Приведеиные результаты nоказывают, что протекание про­

цесса жидкофазного окисления существенным образом связано с

фазовым составом углеводородов, то есть с появлением мицелляр­

ной нанофазы. Практически все химически активные кислородсо­

держащие интермедиаты nроцесса являются полярными либо легко поляризуемыми соединениями. Соответственно их солюбилизация полярным ядром обращенной мицеллы является выгодным процес­

сом. При таком подходе обращенная мицелла играет роль своеоб­ разной клетки, которая способна тормозить свободно-радикальный

30

nроцесс окисления и тем самым стабилизировать углеводородный

смазочный материал (схема 6).

- I•H

Схема 6. МеханиJм ннгнбнрующего действия мицелл

Таким образом, исnользование наноразмерного nодхода в рас­

смотрении механизма высокотемnературного окисления углево­

дородных материалов в качестве модели смазочных минеральных

масел nозволяет целенаnравленно создавать или конструировать

новые и эффективные ингибирующие системы. Такие системы

должны включать в свой состав как традиционные актиоксиданты,

действующие в углеводородной фазе, так и мицеллярные ингиби­

рующие системы, работающие в nолярном ядре обращенных ми­

целл (схема 7).

1 CO:JДAIOIE ПАКЕТА

L....... ~':i~-~(:18

Схема 7. Конструирование систем мицеллярного ингибироваиия

Итак, рассмотренный материал позволяет заключить, что

дальнейший nporpecc в химии смазочных материалов и nрисадок к ним тесно связан с развитием новых теоретических представлений

и экспериментальных подходов в области нанохимин и в после­

дующем - нанотехнологии.

31

ЛИТЕРАТУРА

1.Сафиева Р.З. ФизикохимИJI нефти. М.: ХимИJI, 1998,448 с.

2.Унгер Ф.Г, Андреева Л.Н Фундаме/П3.Льные аспекты химии неф­ ти. Новосибирск: ВО «Наука», 1995, 186 с.

3.Galsworthy J, Hammond S., Hone D. Oil-soluЬ\e colloidal additives.

Curr. Opin. Colloid lnterface Sci., 2000, 5, Nos.3-4, 274-279.

4. Balwnin V.A., Zolotov VA .. Parenago О.Р. Tribological Properties of Detcrgent Additives and Characteristics of their Core. 2nd World TriЬology Congres, Vienna(abstracts). 2001. Р. 355.

5. Гуреев А.А., Фукс И.Г, Лаиаи В.Л. Химмотологик. М.: Химии,

1986,367 с.

6.Виппер А.Б., Виленкин А.В., Гайснер ДА. Зарубежные масла н при­ садки. М.; Химик, 1981, 187 с.

7.Xue Q., Liu W., Zhang Z. Friction and wear properties of а surface-

modificd Ti02 nanoparticle as an additive in liquid paraffin. Wear, 1997, 213, Nos.l-2, 29-32.

8. Ни Z.S., Dong JX. Study оп antiwear and reducing friction additive of nanometer titanium Ьorate. Wear, 1998,216, No.l, 87-91.

9. Zhang Z., Liu W, Xue Q. Study on lubricating mechanisms of La(OH)3 nanocluster modified Ьу compound containing nitrogen in liquid paraffin. Wear, 1998,218, No.2, 139-144.

10.Chen S., Liu W., Уи L. Preparation of DDP-coated PbS nanoparticles and investigation ofthe antiwear aЬility ofthe prcpared nanoparticlcs as additive in liquid paraffin. Wear, 1998,218, No.2, 153-158.

11.Qiu S.Q., Dong J.X., Chen G.X Tribological properties of CeF3 nanoparticles as additives in lubricating oils. Wear, 1999, 230, No.l, 35-38.

12.Wang J, Rose К.С., Lieber СМ. Load-independent friction: Мо03 nanocrystallubricants. J. Phys. Chem. В, 1999, 103, No.40, 8405-8409.

13.Liu W, Chen S. An investigation of the triЬological Ьehaviour of sur-

face-modified ZnS nanoparticles in liquid paraftin. Wear, 2000, 238, No.2, 120-124.

14.Chen G.X., lfu Z.S., Dong J.X., Wang L.G., Peng У., Не Т., Lai R.

Study оп antiwear and reducing friction additive ofnanometer cobalt hydroxide. Lubr. Engin., 2001, 4, 36-39.

15.Qiu S.Q., Zhou Z.R.. Dong J.X., Chen G.X. Preparation ofNi nanoparticles and evaluation of their tribological performance as potential additives in oils. J. TriЬol.- Trans. ASME, 2001, 123, No.3, 441-443.

16.Chen G.X., Ни Z.S., Nai R., Wang L.G., Peng У.. Dong J.X. Preparation and triЬology of ultrafine and arnorphous strontium Ьorate. J. Mater. Design

Appl., 2001,215, No.LЗ, 133-140.

32

17. Ни Z.S., Lai R., Lои F., Wang L.G., Chen Z.L., Chen G.X, Dong J.X

Prcparation алd triЬo1ogica1 properties of naлometer magnesium Ьorate as lubricating oil additive. Wear, 2002, 252, Nos.5-6, 370-374.

18. Zhoи J, Yang J., Zhang Z.. Liи W, Хие Q. Study of the structure and triЬologica1 properties of surface-modified Cu nanopanicles. Mater. Res. Bull.• 1999,34, No.9, 1361-1367.

19.Tarasov S., КоlиЬаеv А., Вelyaev S., Lerner М. Tepper F. Study of friction reduction Ьу палосорреr additives to motor oil. Wear, 2002, 252, Nos.l-2, 63-69.

20.Chermette Н. Rogemond F.. El Beqqali 0., Раи/ JF., Donnet С,

Martin JМ., Le Mogne Т. Lubricating properties of molybdenum disulphur: а density functiona\ theory study. Surf. Sci., 2001,472,97-110.

21.Rastogi R.B., Yadav М. Suspension of molyЬdenum-sulphur com-

plexes in paraffin oil as extreme pressure lubricants. TriЬol. lnt., 2003, 36, No.

7.511-516.

22.Mitchel/ P.S. Oil-soluble Mo-S compounds as lubricant additives. Wear, 1984, 100,281-300.

23.Займовекая Т.А., Кузьмина ГН. Дзюбина М.А., Паренаго О.П.

Новый комплекс молибдена с диизооктилдитиокарбаминовыми лиганда­

ми//Изв. АН СССР, сер. хим., 1991, N! 9. с. 2151-2153.

24.Раджабов Э.А.. Парфенова В.А., Гуреев А.А. Противошrпинrо­ вые, анrифрикционные и защитные свойства дитиофосфатов молибде­

на//ХПМ, 1985. N! 7, с. 25-27

25.Yamamoto У.• Gondo S., Kamalшra Т., Tanaka N. Frictiona\ character-

istics ofmolyЬdenum dithiophosphates. Wear, 1986, 112, No.l, 79-87.

26.Graham J. Spikes Н. Korcek S. The friction reducing properties of molyЬdenum dialkyldithiocarbamate additives: Part 1 - Factors influencing friction reduction. Tribol. Trans., 2001, 44, No.4, 626-636.

27.Killefer D.Н.. Linz А. MolyЬdenum Compound (Their Chemistry and

monodisperse co\loida\ metal panicles from microemulsions. Col\oids Surf., 1982, 5, No. 3, 209-225.

29. Lopez-Qиinlela М.А. Synthesis of nanomaterials in microemulsions: Formation mechanism and growth control. Curr. Opin. Coll. lnterface Sci., 2003,8, No.2, 137-144.

30.Pileni М.Р. The role of soft colloidal templates in controlling the size and shape ofinorganic nanocrysta\s. Nature Mat., 2003,2, No.3, \45-150.

31.Dиshkin CD.. Saita S.. Yoshie К., Yamaguchi У. The kinelics of

growth of semiconductor nanocrystals in а hot amphiphile matrix. Adv. Colloid 1nterface Sci., 2000, 88, Nos.l-2, 37-78.

32.McDonald J V.. Friesen G.D., Rosenheim L.D. Preparation and properties of sodium salt of tetrathiomolybdate (VI). lnorg. Chim. Acta, 1983, 72, 205-210.

33.Stиart Н. Laurie. David Е. Pratt, Jimmy HL. Yong. Preparation and

properties of the sodium salt of tetrathiomolybdate (VI), Na1MoS4·3,5 HzO. 1norg. Chim. Acta, 1984,93, L57-L59.

34. Zhang Z.J.. Zhang J, Хие Q.J. Synlhesis and characterization of а molybdenum disulfide nanoclusler. J. Phys. Chem., 1994, 98, No.49, 12973-12977.

33

35.Zhang Z., Хие Q.. Zhang J. Synthesis, structure and lubricating properties of dialkyldithiophosphate-modified Mo-S compound nanoclusters. Wear, 1997,209, Nos. 1-2,8-12.

36.Mdleleni М.М.. Hyeon Т. Suslik KS. Sonochemical synthesis of nanostructured mo1yЬdenum sulfide. J. Amer. Chem. Soc., 1998, 120, No. 24,

6189--6190.

37. HibЬie S.J.. Wood G.B. Modeling the structure of amorphous MoS): а neutron diffraction and reverse Monte Car1o study. J. Amer. Chem. Soc., 2004, 126, No. 3, 959-965.

38.Weber. Th.. Mиijsers, J.C.. Niemantsverdriet, J. W Structure of amorphous MoS3. J. Phys. Chem., 1995,99, No.22, 9194-9200.

39.Bakunin V.N., Kиzmina G.N.. Kasrai М.. Parenago О.Р.. Bancroft

G.М. TriЬo1ogica1 behavior and triЬofi1m composition in lubricated systems

containing surface-capped mo1yЬdenum sulfide nanopartic1es. Tribol. Lett., 2006, 22, No. 3. 289-296.

40.Эмануэль Н.М.. Денисов Е. Т. Майзус J.К. Цепные реакции окис­ ления углеводородов в жидкой фазе. М.: Наука, 1965, 375 с.

41.Денисов Е. Т Кинетика гомогенных химических реакций. М.:

Высш. Шк., 1978, c.l7.

42.Эмануэль Н.М., Заиков ГЕ.. Майзус J.К. Роль среды в радикаль­

но-цепных реакциях окисления органических соединений. М.: Наука, 1973,

279 с.

43.Э.мануэль Н.М. Кинетика жидкофазного окисления органических вешество//Хим. Физика, 1982, .N"!! 11, с. 91-99.

44.Denisov Е. Т. Afanas 'ev /.В. Oxidation and antioxidants in organic

chemistry and bio1ogy. Tay1or and Francis. Воса Raton, FL, 2005.

45.Jensen. R.К.. Korcek, S., Mahoney. L.R., Zinbo М. Liquid"phase autoxidation of organic compounds at elevated temperatures. 1. Тhе stirred-flow reactor technique and analysis of primary products from n-hexadecane autoxidation at 120-180 °С, J. Amer. Chem. Soc., 1979, 101, No.25, 7574-84.

46.Jensen R.K.. Korcek S.. Mahoney L.R.. Zinbo М. Liquid-phase autoxidation of organic compounds at elevated temperatures. 2. Kinetics and mechanism of the formation of cleavage products in n-hexadecane autoxidation. J. Amer. Chem. Soc., 1981, \03, No.7, 1742-1749.

47.Бакунин В.Н.. Кузьмина ГН.• Паренаzо О.П. Нанаразмерные струкуrры в углеводородных смазочных матерналах!/Рос. хим. жури..

2003. т. 47, н~ 2. с. 45-so.

48. Паренаго О.П.. Кузьмина ГН.. Бакунин В.Н.. Оганесова Э.Ю. На­

норазмерные структуры в процессе высокотемnературного окисления уг­

леводородов смазочных масел/!Рос. хим. жури., 2008, Тт. 52, .N'!! 4, Се.

142-150.

49. Оганесова Э.Ю.. Бордубанова Е.Г. Попова .B.J.. Бакунин В.Н.. Кузьмина ГН., Паренаго О.П. Влияние условий жидкофазного высокотем­ пературного окисления гексадекана на механизм процесса!/Нефтехимия,

2004, Т. 44, .N"!! 2, С. 119-126.

50.Lindsay Smith J.R., Nagatomi Е., Stead А.. Waddington D.J.. Beviere

S D. J. Chem. Soc. Perkin Trans., 2000, v. 2, No 6, р. 1193-1 198.

51.Нirai М.. Kawai-Hirai R.. Sanada М.. lwase Н. Mitsиya S. J. Phys.

Chem. В, \999, v. 103, No 44. р. 9658-9662.

34

35

Научное издание

ПАРЕНАГО Олег Павлович

ПРОБЛЕМЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ НАНОТЕХНОЛОГИЙ

В РАЗВИТИИ ХИМИИ СМАЗОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Редактор 3. Б. Бацеж:ева Комnьютерная верстка И.В. Севалкина

Подnисано в nечать 27.05.09. Формат 60х90/16. Бумага офсетная.

Печать офсетная. Уел. n.л. 2.25. Гарнитура Тайме. Тираж !50 экз.

Заказ N!! 50.

Издательский центр

РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина

119991, Москва, Ленинский npocn, 65