ZIF-8和ZIF-71材料合成及固體潤滑性能研究.pdf

1、沸石咪唑酯骨架材料（ZIFs）是一類新型的金屬有機(jī)骨架材料，穩(wěn)定的晶體結(jié)構(gòu)和豐富的化學(xué)組成使其受到同行學(xué)者的關(guān)注。由于ZIFs材料具有大比表面積和孔徑可調(diào)控的特點，因此其應(yīng)用主要有氣體吸附/分離、催化和藥物緩釋。基于ZIFs力學(xué)性能的特點及其親油性的特征，課題組發(fā)現(xiàn)ZIF-8材料具有良好的固體潤滑性能。因此，本文開展了代表性ZIFs材料（具有不同粒徑和基團(tuán)）的合成，并選用四球摩擦磨損試驗機(jī)對所合成材料在不同油品中進(jìn)行了摩擦學(xué)性能研究。<

2、br>　　主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下：
　　1、采用溶劑熱法，合成了不同粒徑的ZIF-8材料，大粒徑的平均粒徑約為2μm，小粒徑的平均粒徑約為100 nm；采用溶劑熱法，通過改變溫度研究了ZIF-71材料的合成規(guī)律，獲得了1~2μm大粒徑的ZIF-71材料；通過加入甲酸作為調(diào)控劑，合成了約450 nm小粒徑的ZIF-71材料。
　　2、將制備的ZIFs材料作為固體潤滑添加劑加入基礎(chǔ)油液體石蠟中，首先，在承載力方面，添加不同粒徑

3、ZIF-8材料，承載能力 PB值都從431 N提高到549 N；添加2.0–3.0 wt.％大粒徑ZIF-71，承載能力PB值均從431 N提高到598 N；而添加同一質(zhì)量分?jǐn)?shù)的小粒徑ZIF-71材料，PB值提高到549 N；顯然，ZIF-8、ZIF-71都表現(xiàn)出良好的承載能力，含氯基團(tuán)的 ZIF-71效果更好。其次，在抗磨方面，添加0.05 wt.%小粒徑ZIF-71材料，磨斑直徑降低到0.54 mm；但添加不同粒徑ZIF-8材料和大

4、粒徑ZIF-71材料，抗磨效果不明顯。
　　3、將制備的ZIFs材料作為固體潤滑添加劑加入基礎(chǔ)油聚乙二醇200中，在抗磨方面，添加0.25 wt.%大、小粒徑ZIF-8材料，磨斑直徑分別從0.50 mm減小到0.36 mm和0.41 mm；添加0.5 wt.%大、小粒徑ZIF-71材料，磨斑直徑分別從0.50 mm減小到0.44 mm和0.40 mm；可見，ZIF-8和ZIF-71材料都表現(xiàn)出良好的抗磨效果。
　　4、從不同

5、粒徑的ZIF-8材料（或ZIF-71材料）的鋼球磨損表面SEM照片、EDS元素分析可以看出，SEM圖片表明鋼球的磨斑表面都有劃痕；EDS鋼球磨損表面元素分布表明只有鋼球自身元素 Fe、Cr分布，表明ZIF材料的元素存在。3D輪廓儀圖片表明，不同粒徑的ZIF-8（或ZIF-71）材料在液體石蠟中的鋼球磨痕面積比在聚乙二醇200大，表明ZIF-8（或ZIF-71）材料在聚乙二醇200中的抗磨性能更好。
　　5、為了進(jìn)一步了解ZIFs材