ZIF-8和ZIF-71材料合成及固体润滑性能研究

发布时间：2023-05-03 14:42

　　沸石咪唑酯骨架材料(ZIFs)是一类新型的金属有机骨架材料,稳定的晶体结构和丰富的化学组成使其受到同行学者的关注。由于ZIFs材料具有大比表面积和孔径可调控的特点,因此其应用主要有气体吸附/分离、催化和药物缓释。基于ZIFs力学性能的特点及其亲油性的特征,课题组发现ZIF-8材料具有良好的固体润滑性能。因此,本文开展了代表性ZIFs材料(具有不同粒径和基团)的合成,并选用四球摩擦磨损试验机对所合成材料在不同油品中进行了摩擦学性能研究。主要研究内容及结论如下:1、采用溶剂热法,合成了不同粒径的ZIF-8材料,大粒径的平均粒径约为2μm,小粒径的平均粒径约为100 nm;采用溶剂热法,通过改变温度研究了ZIF-71材料的合成规律,获得了1²μm大粒径的ZIF-71材料;通过加入甲酸作为调控剂,合成了约450 nm小粒径的ZIF-71材料。2、将制备的ZIFs材料作为固体润滑添加剂加入基础油液体石蜡中,首先,在承载力方面,添加不同粒径ZIF-8材料,承载能力PB值都从431 N提高到549 N;添加2.0–3.0 wt.%大粒径ZIF-71,承载能力PB值均从431 N...

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
    1.1 引言
    1.2 沸石咪唑酯骨架材料（ZIFS）的概述
    1.3 ZIFS的合成方法
        1.3.1 溶剂热法
        1.3.2 其他的合成方法
        1.3.3 ZIF-8 的粒径及形貌调控
        1.3.4 ZIF-71的粒径及形貌调控
    1.4 ZIFS材料的应用
    1.5 ZIFS材料的力学性能及其摩擦学探究
        1.5.1 ZIFs材料的力学性能
        1.5.2 ZIFs摩擦学应用
    1.6 润滑油与固体添加剂
        1.6.1 固体润滑添加剂
        1.6.2 固体润滑添加剂粒径的影响
        1.6.3 基础油
    1.7 选题背景及研究内容
第二章 实验部分
    2.1 试剂与仪器
        2.1.1 主要试剂
        2.1.2 实验仪器
    2.2 实验方法
        2.2.1 ZIFs材料的合成
        2.2.2 填充ZIFs的合成
        2.2.3 润滑油（脂）的制备
    2.3 粉末样品表征
    2.4 摩擦性能的表征
        2.4.1 四球机摩擦实验原理
        2.4.2 润滑油的实验测试条件
        2.4.3 润滑脂的实验测试条件
        2.4.5 钢球磨损表面表征
第三章 ZIFS材料的合成
    3.1 ZIF-8 的合成及填充
        3.1.1 微纳米ZIF-8 的合成
        3.1.2 含硫、氯等物质填充在ZIF-8 中
    3.2 ZIF-71的合成规律研究
        3.2.1 溶剂量及外部条件温度对ZIF-71合成的影响
        3.2.2 酸性添加剂对ZIF-71合成的影响
    3.3 ZIFS合成的小结
第四章 ZIFS的摩擦学性能研究
    4.1 ZIF-8 材料摩擦学性能研究
        4.1.1 不同粒径的ZIF-8 材料在液体石蜡中的摩擦学性能
        4.1.2 不同粒径的ZIF-8 材料在聚乙二醇 200（PEG200）中的润滑性能
        4.1.3 在不同基础油中ZIF-8 材料的润滑性能比较
    4.2 大粒径ZIF-8 材料填充含氯/硫官能团的摩擦学性能
    4.3 大粒径ZIF-8 在锂基脂中的润滑性能
    4.4 ZIF-71材料摩擦学性能研究
        4.4.1 不同粒径的ZIF-71材料在液体石蜡中的摩擦学性能
        4.4.2 不同粒径的ZIF-71材料在聚乙二醇-200（PEG200）中的摩擦学性能
        4.4.3 在不同基础油中ZIF-71材料的摩擦学性能比较
    4.5 ZIF-8 和ZIF-71摩擦学性能比较
    4.6 ZIFS材料的摩擦学机理
    4.7 ZIFS材料的摩擦学性能小结
第五章 结论
参考文献
致谢
硕士期间研究成果
    论文发表
    专利申请



本文编号：3806902