微波-热解法制备氯氧化铁/石墨烯纳米复合材料及其摩擦学性能研究

通过微波-热解法制备了具有插层结构的氯氧化铁/石墨烯(FeOCl/GR)复合材料,并采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)及电子能谱(EDS)对其形貌和元素组成进行表征。利用四球摩擦磨损试验机测试FeOCl/GR润滑添加剂在聚乙二醇200(PEG-200)中的润滑性能。结果表明:FeOCl/GR对增强PEG-200的润滑性能具有协同作用,在摩擦过程中FeOCl/GR在摩擦副界面形成摩擦膜,起到减摩抗磨及提高承载力的作用。单组分FeOCl或GR在PEG-200中并未起到明显的润滑作用,然而,FeOCl/GR在PEG-200中的摩擦系数较纯PEG-200降低了37.7%。因此,基于FeOCl/GR在PEG-200中优异的润滑性能,它有望作为新型的绿色润滑添加剂应用于润滑领域。

三维氧化石墨烯/明胶海绵的制备与吸附性能研究

三维石墨烯较之石墨烯拥有更加立体的结构,有效减少了石墨烯片层间的堆叠,易于和其他材料进行复合,可以更大限度地发挥石墨烯的优异性能。本课题以明胶为交联剂,制备了明胶交联的氧化石墨烯絮状悬浮液,采用冷冻干燥法除去水分后,制得三维氧化石墨烯/明胶海绵。通过扫描电子显微镜表征了不同氧化石墨烯浓度所制备的海绵的形貌特征,测试了三维氧化石墨烯/明胶海绵对石蜡的吸附性能,并采用二室一级动力学模型来描述三维氧化石墨烯/明胶海绵对石蜡的渗出过程。结果表明,海绵整体呈现明显的三维立体网状结构,当氧化石墨烯浓度为1.5mg/mL时,所制备的三维石墨烯/明胶海绵综合性能较佳,吸附量达到海绵质量的40倍以上;石蜡在快解吸和慢解吸阶段所需要的表观活化能分别为53.92kJ和-10.22kJ。