综述：低共熔溶剂在摩擦学中的研究进展：润滑性能、机理见解与未来展望

这篇综述系统梳理了低共熔溶剂（DESs）作为新型绿色高效润滑剂的研究进展，聚焦其通过氢键受体（HBA）与供体（HBD）定向组装实现的独特理化性质，建立了“性能优势-润滑机制-调控因素”三元认知框架，并前瞻性指出胆碱氯化物基DESs热稳定性不足、低温相变失效等关键领域空白，提出非胆碱HBA分子工程等突破路径。

　　

润滑性能

低共熔溶剂（DESs）凭借氢键受体（HBA）与供体（HBD）的定向组装，展现出远优于矿物油的摩擦学性能。典型胆碱氯化物-尿素体系在12?°C仍保持液态，其连续润滑膜可使摩擦系数（COF）降低超60%。2014年Abbott团队首次证实DESs的润滑优势，而2023年Li等开发的聚乙二醇（PEG200）基三元DESs更将磨损率控制在10^-7?mm³/Nm量级。值得注意的是，含羧酸DESs对铝合金的腐蚀抑制率高达90%，而天然DESs（NADESs）与氧化石墨烯复合后磨损体积可下降76%。

润滑机制

DESs的核心润滑机制源于界面膜的双重作用：物理吸附膜通过氢键网络隔离摩擦副，而摩擦化学反应膜则形成Fe₂O₃、氮化硼等保护层。2021年Ma团队发现胆碱氯化物-甘油DESs能在钢表面生成5nm厚化学吸附膜，其黏弹性模量提升3倍。水分子的介入会重构氢键网络——当含水量＞5wt%时，DESs黏度骤降导致润滑失效，但微量水（1wt%）反而促进摩擦化学反应。

调控因素

组分设计是DESs性能调控的关键。羧酸链长每增加2个碳原子，DESs黏度上升30%，而HBA/HBD摩尔比变化可令导电率波动2个数量级。2017年Haghbakhsh通过PC-SAFT模型量化了组分-黏度关系，证实尿素基DESs的氢键能比二醇类高15kJ/mol。温度敏感性是另一关键参数：胆碱氯化物-乙二醇体系在60?°C时黏度下降80%，但天然DESs在-20?°C易发生玻璃化转变。

领域空白与展望

当前研究存在三大瓶颈：胆碱氯化物在＞150?°C分解产生有毒三甲胺；NADESs低温流动性差导致泵送失效；天然组分润滑耐久性不足。突破路径包括：①设计胍盐类非胆碱HBA；②采用纳米金刚石增强界面膜机械强度；③开发具有自修复功能的离子液体-DESs杂化体系。未来需结合分子模拟揭示氢键网络动态演变机制，并建立生物基DESs的标准化性能评价体系。