环境友好型无硫、磷减摩抗磨润滑油添加剂虚拟筛选及设计

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51675395
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    60.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E0505.机械摩擦学与表面技术
  • 结题年份:
    2020
  • 批准年份:
    2016
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2017-01-01 至2020-12-31

项目摘要

In order to reduce environmental pollution, according to principles of isosterism and theory of quantitative structure tribo-ability relationship (QSTR), friction-reducing and antiwear lubricant additives without sulfur and phosphorus will be developed, which are environmental friendly and with good tribological performance. Based on isosterism principles, a virtual library of Me-too molecules is generated, which is derived from the classic friction-reducing and antiwear lubricant additives but sulfur and phosphorus are all replaced by the other atom or group of atoms with the similar atomic structure characteristics. After virtual screening by QSTR models, qualified Me-too molecules are kept for further organic synthesis and tribological testing and analysis, and then some rational Me-too molecules are remained. Guided by QSTR models, structure optimizations will be done for these molecules and a new virtual library named “Me-better” is generated. As the name implies, this library includes the molecules that are expect to have the better tribological performance. With the same manner of the “Me-too” library, finally lubricant additives with excellent tribological performance in friction-reducing and antiwear are obtained. Certainly, they are all without sulfur and phosphorus and environmental friendly. Moreover, we will also use the simulation method of molecular dynamics (MD) and the experimental method of atomic force microscope (AFM) to investigate this system at the atomic and molecular level. These approaches are expected to reveal the mechanisms of the tribological behaviors of lubricant additives preliminarily and make some explanation of the QSTR models.
为减少环境污染,依据电子等排体理论和摩擦学定量构效关系理论(QSTR),开发综合性能优异、环境友好的无硫、磷润滑油减摩抗磨添加剂。首先根据电子等排原理,用无硫、磷的原子或基团模拟硫、磷原子结构特征,建立无硫、磷的添加剂模仿(Me-too)虚拟分子结构库。然后利用QSTR模型对Me-too库进行虚拟筛选,并对筛选出的分子进行合成、摩擦学性能测试和分析,获得合理的无硫、磷的添加剂Me-too分子。再利用QSTR模型所得到的因果关系,对所筛选出的合理Me-too分子进行结构优化设计,构建可能具有更优性能的模仿创新(Me-better)虚拟分子结构库;预测、筛选并最终获得综合评价优良的环境友好型无硫、磷元素的添加剂分子。在此过程中,还将运用分子动力学的计算方法和原子力显微镜的实验手段,在原子和分子层面对摩擦体系进行研究,期望能够初步揭示添加剂分子的减摩抗磨机理,并对QSTR模型的因果关系给予解释。

结项摘要

为减少环境污染,本项目依据电子等排体理论和摩擦学定量构效关系理论(QSTR),开发了综合性能优异、环境友好的无硫、磷润滑油减摩抗磨添加剂。首先根据电子等排原理,用无硫、磷的原子或基团模拟硫、磷原子结构特征,建立无硫、磷的添加剂模仿(Me-too)虚拟分子结构库。再利用QSTR模型对Me-too库进行虚拟筛选,并对筛选出的分子进行合成、摩擦学性能测试和分析,获得合理的无硫、磷的添加剂Me-too分子。再利用QSTR模型所得到的因果关系,对所筛选出的合理Me-too分子进行结构优化设计,构建可能具有更优性能的模仿创新(Me-better)虚拟分子结构库;预测、筛选并最终获得综合评价优良的环境友好型无硫、磷元素的添加剂分子。在此过程中,运用了分子动力学的计算方法在原子和分子层面对摩擦体系进行研究,讨论了摩擦的本质问题。在原有的基础上,进行了离子型化合物离子液的QSTR模型的建立和研究,并首次在引入基础油分子结构的基础上进行QSTR建模,讨论基础油结构对模型的影响。该项目的实施进一步解释其摩擦学行为和分子结构间的相关性,推动QSTR从实用性向其理论性发展,揭示影响物质摩擦学性能的本质因素,解释摩擦学性能的作用机制。

项目成果

期刊论文数量(14)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(8)
三羟甲基丙烷油酸酯类润滑油的抗磨损性能研究
  • DOI:
    10.19603/j.cnki.1000-1190.2017.04.010
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    华中师范大学学报(自然科学版)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    杨奇;张维农;高新蕾
  • 通讯作者:
    高新蕾
BPNN-QSTR Models for Triazine Derivatives for Lubricant Additives
润滑油添加剂三嗪衍生物的 BPNN-QSTR 模型
  • DOI:
    10.1115/1.4044850
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    Journal of Tribology-Transactions of the ASME
  • 影响因子:
    2.5
  • 作者:
    Wang Tingting;Wang Zhan;Chen Hao;Dai Kang;Gao Xinlei
  • 通讯作者:
    Gao Xinlei
Isosteric design of friction-reduction and anti-wear lubricant additives with less sulfur content
低硫含量减摩抗磨润滑油添加剂的等排设计
  • DOI:
    10.1007/s40544-017-0162-x
  • 发表时间:
    2017-07
  • 期刊:
    Friction
  • 影响因子:
    6.8
  • 作者:
    Gao Xinlei;Liu Denghui;Song Ze;Dai Kang
  • 通讯作者:
    Dai Kang
双取代酰肼润滑油添加剂的合成及其性能
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    武汉工程大学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    左波;马晓旭;周政虎;吴莉
  • 通讯作者:
    吴莉
BPNN用于含氮、硫杂环润滑油添加剂抗磨性能的定量构效关系研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    摩擦学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王婷婷;戴康;王展;彭浩;高新蕾
  • 通讯作者:
    高新蕾

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其他文献

~中长链脂肪酸酯润滑基础油的摩擦学性能研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2013
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  • 影响因子:
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  • 作者:
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  • 通讯作者:
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试验参数对人工滑液边界润滑条件下超高分子量聚乙烯 /Ti6Al4V 往复摩擦磨损行为的影响
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
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  • 影响因子:
    --
  • 作者:
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  • 通讯作者:
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环氧脂肪酸丁酯的合成研究及性能测试
  • DOI:
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  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    润滑与密封
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
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  • 通讯作者:
    高新蕾
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W/O微乳液反应器制备改性润滑剂的研究及润滑剂摩擦C45钢的循环伏安研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    Journal of Dispersion Science and Technology
  • 影响因子:
    2.2
  • 作者:
    李健;高万振;高新蕾;吴莉
  • 通讯作者:
    吴莉
Schiff碱铜(Ⅱ)配合物在非极性油中的摩擦学性能研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    华中师范大学学报(自然科学版)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    高新蕾;吴莉;张泉水
  • 通讯作者:
    张泉水

其他文献

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高新蕾的其他基金

润滑基础油摩擦学定量构效关系的研究
  • 批准号:
    51075309
  • 批准年份:
    2010
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    面上项目
基于微生物油脂的润滑油的摩擦学相关基本问题及关键技术研究
  • 批准号:
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    面上项目

相似国自然基金

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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