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?；赯IFs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）的合成，并選用四球摩擦磨損試驗機對所合成材料在不同油品中進行了摩擦學(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)量分數(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、為了進一步了解ZIFs材