工业润滑油品能赋予机械部件系列性能优势而获得了广泛应用，这其中，润滑添加剂对工业油品性能的调控至关重要的作用。但四大添加剂公司（Lubrizol、Infineum、Chevron Oronite和Afton）控制全世界添加剂销售额的80%左右，且以复合剂为主。随着机械运动工况的极端化发展，要求润滑剂必须突破多环境适应性、极端使役的性能稳定性和持久性等诸多技术瓶颈。众所周知，石墨烯因其特有的结构与性能优势，在众多领域展现了良好的应用前景，特别是其优异的力学性能、高的载流子迁移率、热/化学稳定性、低剪切等优势，特别适合作为极端工况应用的润滑添加剂，但其与基础油相容性弱、易团聚沉降严重影响了润滑应用。因此，围绕石墨烯润滑应用的技术瓶颈，开展了大量石墨烯尺寸与结构调控和表面功能化的研究，以期实现在基础油中良好的分散稳定性和发挥优异的减摩、抗磨性能。

皇冠材料服役行为研究团队樊小强等以低共熔溶剂（由氯化胆碱和乙二醇制成）插层氧化石墨烯（DES-GOs）构筑了三明治结构的复合润滑添加剂，低共溶溶剂（DESs）与氧化石墨烯纳米片间以氢键网络链接；在PEG 200中分散稳定性优异，120 d无沉淀；导电性能优异的DES-GOs添加后，其平均摩擦系数和磨损体积比PEG200分别降低了38.3%和91.2%，这归功于功能化石墨烯的高分散稳定性、致密摩擦膜的形成、弱的层间剪切效应。

（3）构筑了石墨烯及其衍生物量子点、异质结结构，依托小尺寸与结构优势，实现优良分散稳定性与摩擦学性能的调控性（Carbon, 2022, 191, 84-97; Applied Surface Science, 2022, 604, 154571; Applied Surface Science, 2023, 612, 155933; Applied Surface Science, 2023, 639, 158234; Friction 2024, 12, 95-109）。

该文章近日以题为“Deep eutectic solvent intercalation graphene oxide with strong interfacial adsorption capacity towards efficient lubrication”发表在国际权威期刊Carbon 2024, 216, 118508。原文链接：https://doi.org/10.1016/j.carbon.2023.118508

图1 （a）GOs、DES-GOs1:3和DESs1:3的FTIR光谱，（b）DSC和（c）TGA曲线，（d）DES-GOS的制备机理图

图2 GOs和DES-GOs1:3增强PEG200在不同静置时间下的（a）光学图像、（b）紫外-可见吸收光谱、（c）相对吸光度

图 3 （a）PEG200、GOs和DES-GOs在392 N时的摩擦曲线，（b）PEG 200、GOs和DES-GOs在392 N时润滑钢球的AFC和Wv，（c）PEG200、GOs和DES-GOs1:3在460 N时润滑钢球的AFC和Wv，（d）DES-GOs1:3在460 N时润滑钢球的AFC和Wv

图5 DES-GOs1:3的润滑行为与机理

作者简介：

樊小强，工学博士，教授，四川省杰青、省QR计划特聘专家、省专家服务团专家。荣获广西科技进步一等奖（排3）、温诗铸枫叶奖-优秀青年学者奖、全国铁路青年科技创新奖、詹天佑铁道科学技术奖-专项创新奖、中国科学院院长优秀奖、第七届IFAM优秀青年科学家奖等荣誉，入选2022年度斯坦福全球前2%科学家榜单。主要从事高速载运装备磨蚀防护材料与技术研究，以第一或通讯作者已在国际权威期刊发表SCI一区论文80余篇（他引2800余次），授权国家发明专利20件（成果转化3项），获国家自然科学基金（青年、面上、联合基金）等资助。兼任中国机械工程学会表面工程分会青年工作委员会委员；中国机械工程学会材料分会委员会委员；中国腐蚀与防护学会铁道设施专业委员会委员；四川省腐蚀与防护学会理事会常务理事等。