离子液体作为一类新型绿色介质,近年来在电化学、有机合成与催化、分离提取等领域受到了广泛关注。其不易燃易爆、蒸气压低、挥发性低、呈液态的温区范围宽、较高的热稳定性和极好的抗氧化性等特点与理想润滑剂所期望的性能极为吻合,是一类极具发展前途的新型润滑剂。论文围绕高性能质子型离子液体润滑剂的分子设计与合成问题,开展了不同阴阳离子互配对质子型离子液体润滑性能的影响以及石墨烯与质子型离子液体复合润滑等方面研究。主要研究结果如下:(1)以二乙醇胺、乙醇胺、丁二酸和水杨酸为原料,采用一步酸碱中和反应合成了四种不同阴阳离子互配的质子型离子液体。该制备过程简单,只需简单的机械搅拌直至形成均一的液体即可。与普通离子液体相比,不需烷基化、离子交换、分离、纯化等复杂的合成步骤。(2)考察了质子型离子液体作为润滑剂在不锈钢、铜、铝和钛合金四种金属基底的摩擦学性能,探讨了不同阴阳离子互配对质子型离子液体润滑性能的影响。结果表明二乙醇胺-丁二酸和二乙醇胺-水杨酸离子液体在四种金属基底的润滑性能优于乙醇胺-丁二酸和乙醇胺-水杨酸离子液体,这可能是由于二乙醇胺中的两个羟基容易物理吸附在摩擦副表面,形成有效的边界润滑膜。质子型离子液体润滑条件下,四种金属基底的磨损体积从小到大为:316不锈钢<铜<钛合金<铝。(3)研究了石墨烯与二乙醇胺-丁二酸、二乙醇胺-水杨酸离子液体复合润滑下的摩擦磨损性能。结果表明添加石墨烯对质子型离子液体润滑剂在摩擦系数方面改善不明显,但对其抗磨损性能有明显的提高。复合润滑剂中石墨烯在摩擦界面的自修复性是其具有高抗磨损性能的关键,石墨烯复合质子型离子液体作为极端条件下的润滑材料在航天航空领域显示出巨大的应用前景和价值。