摘要：为能够快速灵敏地反应润滑黏度变化情况，满足实际应用需求，通过分析CPA-TPA和DCPE-TPA两种聚焦诱导荧光探针检测方法，对比研究其在润滑油中的荧光发射强度，结果表明：这两种探针都可用于检测润滑油黏度变化，且随着润滑油黏度的增加，其分子荧光发射强度均随之增大，但是在相同黏度的润滑油中，分子转子旋转阻力更大的CPA-TPA分子的荧光发射更强，明显高于DCPE-TPA，其对黏度的响应性能更好。

　　关键词：润滑油；黏度；聚焦诱导荧光探针；荧光发射

　　0引言

　　润滑油作为一种不可或缺的物质，不仅可以降低各类零件、设备的摩擦，还可起到防锈、润滑及密封等作用，对机械设备的安全及经济运行起着重要作用[1]。目前，油润滑的品质鉴定指标有酸指、黏度值、含水量及污染颗粒[2]等，其中，黏度为鉴别润滑油质量的主要指标，决定着摩擦面油膜的厚度，而当润滑油黏度过大或者过小，都会影响其性能，因此，需定期检测润滑油黏度的变化。润滑油黏度传统测定方法有落球法、毛吸管法等，这些方法存在低黏度测量精度低、高黏度测量用时长，且对样品的需求量也较大。而荧光探针作为一种新型测定技术，使用荧光传感器，其组成有荧光团、连接基因和识别基因，由于其具备响应速度快、灵敏度高及选择性高等优点，已经被广泛应用于润滑油黏度检测中，成为润滑油状态检测的潜在手段。因此，为得到更好的润滑油黏度测定方法，并基于荧光探针检测手段，本文对比分析CPA-TPA和DCPE-TPA两种聚焦诱导荧光探针的荧光发射强度，进而获得更快更灵敏的润滑油黏度测定方法，为实践应用提供依据。

　　1不同黏度测定方法

　　黏度既是展示润滑油油品及其流动性的重要指标，也是更换润滑油的指标，较厚的油膜可隔开摩擦面，降低零件磨损，有效保护设备。通常情况下，为获得厚的油膜进而其润滑性能更好，都将黏度维持较高的水平，然而润滑油黏度变化复杂，如因氧化而减小、因高温裂解而增大。因此，定期检测润滑油黏度是很有必要的。

　　为得到更好的润滑油黏度测定方法，本文对比分析两种方法：一是在分散状态下，聚焦增强发射（AEE）分子仍会发出荧光，可作为分析润滑油黏度的荧光探针，因此，一种D-A型AEE分子三苯胺衍生物CPA-TPA被合成作为荧光探针，因此，其具有三苯胺供电子和氰基吸电子结构，其在聚集态和高黏度介质中会被抑制非辐射跃迁，造成荧光强度增加，进而实现对润滑油黏度的响应；二是仍以三苯胺为分子转子、电子供体，以丙二腈为电子受体合成DCPE-TPA分子，且与CPA-TPA结构相似，探针DCPE-TPA可旋转部分（三苯胺和苯环）的分子在较大黏度的介质中会受到抑制，形成强烈的荧光发射。

　　1.1 CPA－TPA聚焦诱导荧光探针

　　本文中，选择黏度较高的PAO4基础油和CPA-TPA溶解度高的甲苯为探针溶剂，且标准溶液为0.01 g CPA-TPA溶解在9.99 g甲苯中。由于润滑油分子组成非常复杂，可能含脂化合物、芳香烃、脂肪烃等，所以，分子结构会影响CPA-TPA探针的检测功能，将标准溶液加入到混合物（TMP-PAO4、DA-PAO4和PE-PAO4）中，得到混合油样的PL光谱，如图1所示。

　　当增大混合油液黏度时，在366 nm的激发下，CPA-TPA探针的荧光强度稳定增加，说明在脂类油-PAO4混合物中，CPA-TPA探针包保持其对黏度的响应性。图1-1中，随不同油混合物黏度的增加，PL强度也随之增加，但是，3组油混合物中相同的发射强度不同的油黏度，说明分子结构会影响CPA-TPA探针的黏度传感功能，是由于CPA-TPA分子的发射强度由其在溶剂中的构象所决定，这与其溶剂黏度和极性、聚集状态决定等。因此，尽管润滑剂分子结构影响CPA-TPA的黏度传感功能，但CPA-TPA荧光探针可用于对润滑油的黏度分析。

　　1.2 DCPE-TPA聚焦诱导荧光探针

　　为准确判断DCPE-TPA作为荧光探针分子润滑油黏度，将DCPE-TPA加入到甲苯溶液中得到探针溶液。由于脂类合成油属于广泛使用的基础油，其含有羟基氧和羰基氧多种形态的氧原子，使脂类和PAO基础油存在着较大的性能差异。因此，本文中，制备3组混合物（TMP-PAO4、DA-PAO4和PE-PAO4），并将10 mmol/LMDCPE-TPA加入待测油样中，得到混合后样品的荧光光谱，如图2所示。

　　图2-1—图2-3中，当增加混合油样的黏度时，在320 nm的光源激发下，DCPE-TPA探针的荧光强度逐渐增强，说明在脂类油PAO4混合物中，DCPE-TPA探针能够保持其对黏度的响应性。图2-4中，建立混合油样黏度和DCPE-TPA荧光强度的函数关系，Logv、LogIf间有很好的线性关系，说明DCPE-TPA可用来定量测定脂类-PAO混合物的黏度。

　　2对比研究

　　为对比分析得到两种荧光探针对PAO4脂类混合物黏度的响应情况，在相同试验下，获得10 mmol/L MCPA-TPA探针溶液在PAO4脂类基础油中的荧光光谱，如图3所示。

　　图3中，在PAO4脂类基础油中，CPA-TPA能够响应混合油液的黏度变化。同样，因在润滑油中CPA-TPA的旋转阻力更大，所以CPA-TPA在PAO4脂类基础油中的荧光强度明显高于DCPE-TPA。尽管在3种脂类基础油中DA的黏度最大，但在DA中两种探针的荧光发射不是最强，这或许是因为对比DA，在PE、TMP中的含氧官能团更多，容易和探针分子间产生分子间氢键，从而限制探针分子的运动能力，使荧光发射更强。

　　因此，通过对比分析CPA-TPA和DCPE-TPA两种探针，表明分子旋转力大的探针分子具有更好的黏度响应特征，即在相同黏度的润滑油中，分子转子旋转阻力更大的CPA-TPA分子的荧光发射更强，对润滑油黏度的响应性更好。

　　3结论

　　由于润滑油黏度传统测定方法存在低黏度测量精度低、高黏度测量又用时长等缺点，而荧光探针作为一种新型测定技术，具备响应速度快、灵敏度高及选择性高等优点，因此，为得到更好的润滑油黏度测定方法，本文对比分析CPA-TPA和DCPE-TPA两种探针的荧光发射强度，结论如下：

　　1）CPA-TPA分子对润滑油基础油黏度变化存在着高度敏感性，且随着润滑油黏度的增加，CPA-TPA分子荧光发射强度随之增大，可用于对润滑油的黏度分析；同样地，DCPE-TPA对润滑油黏度有很好的响应，可用于定量测定脂类-PAO混合物的黏度。

　　2）在相同黏度的润滑油中，分子转子旋转阻力更大的CPA-TPA分子的荧光发射更强，明显高于DCPE-TPA，因此，CPA-TPA荧光探针对润滑油黏度的响应性更好。

　　参考文献

　　[1]陈长伟.傅立叶红外光谱法在润滑油分析和检测中的应用与研究发展[J].化工管理，2019（5）：46.

　　[2]郭忠烈，费逸伟，姜旭峰，等.润滑油粘度指标分析[J].化工时刊，2017，31（5）：32-36.