掺杂的碳量子点如何帮助摩擦学表现？

在最近发表在《杂志》上的文章中应用的表面科学欧洲杯线上买球，研究人员讨论了用银作为润滑油掺杂的碳量子点的实用性，以改善各种温度下的摩擦学性能。

学习：用银掺杂的碳量子点作为润滑油添加剂，以增强各种温度下的摩擦学性能。图片来源：Tayfun Ruzgar/Shutterstock.com

背景

科学界最关注的问题之一是节能。节能的重要策略是优化和改进摩擦学过程，例如减少摩擦和磨损。现在可用于减少摩擦和磨损的最佳方法，延长机械系统的使用寿命以及降低生产成本的方法是使用润滑剂。纳米添加剂可以成功地保护摩擦对免受严重磨损的影响。碳量子点（CQD）创建了一个全新的碳纳米材料类别，并越来越受欢迎。

作为一种战术，金属和金属氧化物经常用于改善复合润滑剂的机械和热性能。AG成分已被证明是各种金属成分中抗衣和润滑作用的有前途的功能选择。CQD的热和润滑性能可以通过掺杂银分量来改善。离子液体（ILS）表现出广泛的有益的理化特征。IL最近已获得作为稳定剂和培养基的培养基，用于合成和修饰碳基纳米材料。欧洲杯足球竞彩

作为一个有效，环保和促进分散的纳米添加，功能性IL修饰的CQD具有很大的希望。

关于研究

在这项研究中，作者使用了一种简单的热液方法来创建用银掺杂（AG-CQD）的CQD。通过将超声振动与IL相结合，增强了多α烯烃（PAO）中Ag-CQD添加剂的色散稳定性。通过四球测试和磁盘往复式设置，在广泛的温度范围内评估了CQD和AG-CQD作为添加剂的摩擦学性能。

该小组利用简单的热液合成过程开发了第一种功能性AG-CQD化学物质，作为乙二胺，临界酸和乙酸银的油添加剂。通过使用1-辛基-3-甲基咪唑醛唑和超声处理，可以在PAO碱基油中对PAO碱基油的分散稳定性进行更大的色散稳定性。为了最大程度地减少各种摩擦情况下的磨损和摩擦，将AG-CQD油悬浮液应用于金属/金属或陶瓷/金属底机对。

研究人员确定了AG-CQD化合物的结构，化学构成和形态以及通过摩擦测试以及各种特征的磨损表面状态。根据表征分析和摩擦测试的结果，提出了添加AG-CQD的润滑机制的合理假设。

观察

磨损表面的拉曼特性峰，由PAO润滑，CQDS/IL添加剂在约1322 cm处出现^-1和1587厘米^-1。铁氧化物可能导致出现在711.3 eV处的Fe2p信号。在476.4 ev，cr³⁺在Cr₂o₃被认为是CR2P密集型峰的原因。在反价vol的C1S光谱中鉴定出286.0 eV，284.5 eV和288.5 eV的三个化学偏移峰。在O1S频谱中可以识别出530.6、529.3和531.8 EV处的三个不同的峰。

当添加剂浓度为0.05 wt。％时，可见温度变化最小。在200°C和300°C下，PAO油显示出严重的磨损形态，并具有明显的疤痕直径。合金板上的磨损轨道显示出最大的宽度和深度。在25°C和100°C下，PAO碱基油的摩擦系数低（COF）值为0.125和0.190。

基本油具有最大非塞氏载荷的所有测试样品的负载能力最低（P_b大约490n的值。与PAO相比，CQD和AG-CQDS分散剂的磨损疤痕直径（WSD）值分别降低了29.8％和35.3％。CQDS散布和AG-CQDS散布的COF分别为0.076和0.067，其COF的COF为34.1％和42.2％，低42.2％。

四球测试的发现表明，CQD和AG-CQD添加剂可以成功降低基础油的COF和下球的WSD。与基础油相比，Ag-CQD添加剂可能导致42.2％的COF和WSD降低35.3％，浓度为0.05 wt。％。当环境温度超过200°C时，CQD和AG-CQD添加剂可以显着降低摩擦和磨损。

与CQD相比，AG-CQD表现出优异的润滑性能。由Ag-CQD，碳酸盐，多组分氧化物和氮化物组成的互环膜的产生被认为是润滑机制。这部电影有效地保护了摩擦对，并保持低摩擦和磨损。

结论

总之，这项研究阐明了通过使用热液过程，Ag-CQD化合物作为润滑油添加剂的发展。超声振动的IL添加增加了PAO碱基油的色散稳定性。CQD和AG-CQD可以使用简单的热液方法制成，在IL修饰和超声处理的结合下，具有窄尺寸分布的制备颗粒在PAO中分布得很好。欧洲杯猜球平台

在四球测试下，AG-CQD和CQDS添加都可以大大提高PAO油的润滑能力。AG-CQD和CQD添加剂可能会由于其超质大小而到达损坏的区域以实现摩擦的修补。

由于添加了AG成分，从而提高了润滑剂的承载能力，因此AG-CQD添加剂在减少摩擦方面优于CQDS添加剂。在相互滑动设置的相对较低的温度下，CQD和AG-CQD分散液的COF略低于基础油的COF。与CQDS分散剂和基础油相比，随着温度升高，AG-CQDS色散显示出较低的COF和较小的磨损体积。

资源

Wang，J.，Li，X.，Deng，Y。等。用银掺杂的碳量子点作为润滑油添加剂，以增强各种温度下的摩擦学性能。应用表面科学154029（202欧洲杯线上买球2）。https://www.欧洲杯线上买球sciendirect.com/science/article/abs/pii/s0169433222015690

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