研究进展：离子液体/功能化氧化石墨烯作为纳米防腐润滑添加剂

近日，我所在防腐润滑材料研究方面取得新进展，在美国化学学会纳米领域专业期刊《ACS Applied Nano Materials》（JCR分区:Q2,IF:5.9）上发表论文“Ionic Liquid/Functionalized Graphene Oxide as a Nano Additive for Corrosion Protection and Lubrication”。该成果以合肥工业大学为第一署名单位，我所博士研究生杨志权为第一作者，胡献国教授为通讯作者。

研究背景

对于水基润滑剂，追求耐腐蚀性和优异的润滑性是其永恒的目标。氧化石墨烯（GO）具有易发生剪切滑移的片层结构和优异的机械性能，引起了摩擦学领域的广泛关注。然而，如何提高润滑性能，改善分散特性和追求耐腐蚀性值得深入研究。

研究思路

利用离子液体的电荷性质及其对金属的吸附性质，有效地调节润滑性能，并提高氧化石墨烯的性能。通过系统的摩擦学实验，揭示了纳米添加剂Ch–Trp/GO和Ch–Met/GO防腐与润滑的相互作用机制。

主要贡献

研究结果表明添加剂可以稳定地分散在水中，并吸附在金属表面形成化学吸附膜，以减少腐蚀。当添加到与聚乙二醇（PEG）混合的水中时，Ch–Trp/GO和Ch–Met/GO都表现出改善的减摩性能。离子液体的不同化学结构导致了Ch–Trp/GO和Ch–Met/GO之间耐磨特性的差异。Ch–Trp/GO通过抑制Fe₂O₃和Fe₃O₄的形成而表现出优异的耐磨性，并将磨损减少78.4%。

研究意义

 设计的离子液体/功能化氧化石墨烯兼具卓越的分散性，良好的生物相容性以及优异的防腐蚀与润滑特性，有望为水基润滑剂的设计提供新思路。

该研究工作得到了国家自然科学基金项目(52075141)的资助。

文章链接:https://doi.org/10.1021/acsanm.3c04808

图：Ch–Met/GO和Ch–Trp/GO作为水基润滑添加剂的润滑机理示意图