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随着世界各国对生态问题的重视以及环保法规的日益严苛,绿色环保和高效型添加剂成为润滑领域的研究热点。碳纳米材料由于原料来源广、绿色低毒以及独特的润滑性能等受到了广泛的关注。但是,大量的研究工作表明,碳纳米材料在基础油中的分散稳定差,即使经过复杂的化学或物理修饰,依然容易在分散介质中聚集沉降,从而使其无法完全发挥功效甚至失效。碳量子点是一类新型的碳纳米材料,具有极小的尺寸（<10 nm）、球形的结构以及丰富的表面活性基团等特性。研究证明,碳量子点及其杂化材料作为润滑添加剂,可以有效地改善与基础油的相容性和长期稳定性,从而表现出优异的润滑特性。然而,碳量子点作为添加剂在基础油中的研究还处在起步阶段,存在诸如材料性能单一和基础油种类受限等问题,限制其在润滑领域的进一步应用。本文根据以上的问题,以碳量子点为研究对象,设计合成了多功能氮掺杂碳量子点(CQDs-N),借助于其表面可功能化的特性,对CQDs-N进行极性调节从而实现在不同极性基础油中的稳定分散,系统研究其作为添加剂时的抗氧化性能和摩擦学性能,并对润滑机理进行探讨,具体的工作内容主要有以下三个方面:1、以柠檬酸和N-苯基对苯二胺为原料,通过原位共炭化的方法制备出表面接有二苯胺官能团的CQDs-N。CQDs-N是平均粒径为2 nm,能稳定发光的碳量子点,在聚乙二醇（PEG）基础油中表现出较好的分散稳定性（﹥5个月）。高压差示扫描量热测试表明,CQDs-N具有抗氧化性能,其表面的二苯胺官能团能够减缓PEG基础油的氧化;四球摩擦测试表明,在392 N载荷和1 wt%的浓度下,CQDs-N表现出最佳的减摩抗磨性能,与PEG相比,其平均摩擦系数和磨斑直径分别降低了72%和42%,在588 N的高载荷下,也具有优异的减摩抗磨性能。磨损表面分析表明,CQDs-N在摩擦表面能够发挥“滚珠”的作用,而且能吸附在摩擦表面上形成碳基的保护膜,从而表现出优异的减摩抗磨性能。2、CQDs-N与传统的MoS2和h-BN纳米片的摩擦性能的比较。将CQDs-N、MoS2和h-BN纳米片以0.05 wt%的浓度添加到蓖麻油中,通过自然沉降实验,观察到CQDs-N的蓖麻油油样澄清透明且稳定分散50天以上;高压差示扫描量热测试表明,CQDs-N作为蓖麻油的添加剂具有抗氧化性能;四球摩擦测试表明,h-BN的减摩性能最佳,CQDs-N的抗磨性能最佳,而MoS2不具备润滑性能。CQDs-N在浓度为0.2 wt%时,表现出最好的抗磨性能,使蓖麻油的磨斑直径减小了44.7%;磨斑表面分析表明,CQDs-N作为蓖麻油的添加剂时,摩擦表面上形成了由碳、氮和氧元素组成的保护膜,从而降低了磨损。3、采用共价接枝法,通过有机小分子对CQDs-N的极性进行调节,制备出油胺修饰的油溶性氮掺杂碳量子点(O-CQDs-N)。紫外测试表明,O-CQDs-N在非极性的聚ɑ烯烃（PAO）基础油中表现出良好的相容性和稳定性;高压差示扫描量热测试表明,O-CQDs-N增加了PAO的氧化稳定性;四球摩擦测试表明,0.5 wt%O-CQDs-N具有良好的抗磨性能,并且在高载荷下能显著提高PAO的承载能力。O-CQDs-N摩擦磨损性能的提升来源与油胺分子与CQDs-N的协同作用。