油酸功能化金属有机框架纳米片的摩擦学性能研究 |
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引用本文: | 于鸿翔,刘小龙,郑治文,陈海杰,乔旦,冯大鹏,龚珍彬,董国俊.油酸功能化金属有机框架纳米片的摩擦学性能研究[J].中国科学:信息科学,2023(3):445-456. |
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作者姓名: | 于鸿翔 刘小龙 郑治文 陈海杰 乔旦 冯大鹏 龚珍彬 董国俊 |
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作者单位: | 1. 中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室;2. 中国科学院大学材料与光电研究中心 |
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基金项目: | 中国科学院青年创新促进会(编号:2021422); |
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摘 要: | 利用对苯二甲酸与乙酸铜为原料,采用超声辅助自组装合成了铜基金属有机框架(Cu-MOF)纳米片,之后通过超声处理将油酸分子修饰于Cu-MOF表面,得到Cu-MOF@OA纳米片.相比于Cu-MOF纳米片, Cu-MOF@OA纳米片在保持片状结构的同时,其尺寸进一步减小,同时也使团聚问题得到了极大改善,在基础油500 N中表现出良好的分散稳定性.摩擦学试验表明,在1.0 wt.%的添加浓度下, Cu-MOF@OA展现出最佳的摩擦学性能,其摩擦系数降低至基础油的3/5,磨损体积降低至基础油的1/6.最后,利用扫描电子显微镜(SEM)与X射线光电子能谱(XPS)对Cu-MOF@OA纳米片润滑后的磨痕进行形貌和特征元素的表征,探究其润滑机制.结果表明,摩擦过程中在负载和剪切应力的共同作用下, Cu-MOF@OA纳米片、基础油以及铁基底三者之间发生了复杂的摩擦化学反应,形成了由含氮物质、含碳物质与铁氧化物组成的摩擦膜,降低了摩擦磨损.
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关 键 词: | 金属有机框架 分子修饰 润滑添加剂 摩擦学性能 |
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