[发明专利]一种2D ZnBDC MOFs纳米润滑材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种2D ZnBDC MOFs纳米润滑材料的制备方法，其包括如下步骤：溶解、高温反应、纯化、洗涤和干燥，本发明提供了一种MOF纳米润滑材料及其制备方法，能够具有可调节的结构和功能、大的表面积以及超高孔隙率，结构中具有弱的层间分子力作用，筛选并制备具有优异油溶性的2DMOFs作为润滑油添加剂，对于解决2D纳米材料在润滑剂中若干科学问题以及实现应用具有深远的意义。

技术领域

本发明属于纳米润滑材料技术领域，具体涉及到一种2D ZnBDC MOFs纳米润滑材料的制备方法。

背景技术

随着现代技术的快速发展，摩擦接触消耗的能量约占全球总能量消耗的 23％，其中20％是由摩擦产生的，3％与磨损有关，而这些摩擦和磨损来源于机械技术，交通运输，航空航天和日常生活的各个方面。因此，减少甚至消除各种运动机械系统产生的摩擦和磨损对经济是有利的。先进的润滑技术大大降低了机械系统的磨损损失，减少了机械设备恶性事故的发生，延长了机械的使用寿命。润滑剂是控制摩擦和磨损的有效材料，润滑剂添加剂是提高性能的有效方法，当前复杂的润滑剂通常同时包含基础油和添加剂。添加剂所占的比例较少，但在赋予新特性或补偿基础油中的缺点方面起着关键作用。亟需研发出具有低毒、环境友好、高性能、多功能性的高端润滑剂添加剂。

与传统的金属有机润滑剂添加剂(如二硫代氨基甲酸钼(MoDTC)和二烷基二硫代磷酸锌(ZDDP))相比，2D无机纳米材料(石墨烯、氟化石墨稀、氮化硼和二硫化钼等)在减少摩擦和抗磨性能方面以及环境可持续性方面均具有优势。然而，2D无机纳米材料在基础油中的高密度、易聚集以及尺寸和形貌制备的不可控阻碍了其作为添加剂在液态润滑剂中的实际应用。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述和/或现有技术中存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明的目的是，克服现有技术中的不足，提供一种2D ZnBDC MOFs纳米润滑材料的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种2D ZnBDC MOFs 纳米润滑材料的制备方法，其包括如下步骤：

溶解：将锌盐和对苯二甲酸溶解在水-有机溶剂中；

高温反应：将溶解制得的混合物溶液转移到衬有特氟龙的不锈钢高压釜中，并置于均相反应器中进行反应然后通过离心收集白色沉淀物；

纯化、洗涤和干燥：将得到的白色沉淀物进行纯化，使用有机溶剂进行洗涤，洗涤后进行干燥，得到产物2D ZnBDC纳米片。

作为本发明所述的2D ZnBDC MOFs纳米润滑材料的制备方法的一种优选方案，其中：溶解中，锌盐为Zn(NO₃)₂·6H₂O。。

作为本发明所述的2D ZnBDC MOFs纳米润滑材料的制备方法的一种优选方案，其中：溶解中，所述水-有机溶剂为水和DMF。

作为本发明所述的2D ZnBDC MOFs纳米润滑材料的制备方法的一种优选方案，其中：高温反应中，对混合物溶液进行10rpm的搅拌并进行140℃的加热，反应时间为24h。

作为本发明所述的2D ZnBDC MOFs纳米润滑材料的制备方法的一种优选方案，其中：纯化、洗涤和干燥中，使用有机溶剂进行洗涤为DMF和甲醇进行洗涤。

作为本发明所述的2D ZnBDC MOFs纳米润滑材料的制备方法的一种优选方案，其中：纯化、洗涤和干燥中，干燥条件为：60℃干燥12h。