近日，bevitor伟德化学化工学院2022级物理化学专业硕士研究生王红阳和赵波在共价有机框架纳米润滑油添加剂方面的研究工作发表在美国化学会（ACS）旗下期刊ACS Applied Materials & Interfaces和ACS Applied Nano Materials，两期刊的最新影响因子分别为8.3和5.3，JCR分区材料科学类一区TOP与二区。论文的通讯作者为化学化工学院凡明锦教授和文平副教授，bevitor伟德为唯一完成单位和唯一通讯单位。

王红阳同学完成的研究工作“Covalent-Organic Framework Nanomaterials: Energy Band Engineering Inducing Ultra-thin Lubrication Film for Excellent Lubrication”针对金属摩擦副在大气环境中表面所覆盖氧化物或氢氧化物的半导体特性。基于能带工程合成了三种的酰亚胺基共价有机框架纳米材料作为润滑油添加剂。研究结果表明，共价有机框架纳米添加剂可吸附在金属氧化物或氢氧化物表面形成Z-型异质结构，摩擦诱导的电子跃迁在Z-型导质结间形成内建电场，一方面驱动金属表面磨屑在孔道内迁移并重新沉积产生钉扎效应；另一方面静电吸引自由共价有机框架纳米材料自组装形成滑动层，从而获得高强度、低剪切的双层构型润滑膜，并且发现共价有机框架纳米添加剂的减摩抗磨性能与其能带匹配和带隙宽度成正相关。该发现将启发人们利用金属材料固有的表面性质来开发润滑油添加剂或调控摩擦学行为，为发展先进润滑提供新的视角和方法。

赵波同学完成的研究工作“Graphene/Trione Covalent-Organic-Frameworks Nanocomposite: Complementarity in Structure and Properties Improving Tribological Behaviors of PEG Base Oil”针对单一纳米材料作为润滑油添加剂在性能和结构上的先天缺陷，将石墨烯与共价有机框架纳米材料（Ton-COFs）复合促使其结构与性能互补，极大地提高了润滑性能。研究发现，以石墨烯层为模板，通过精确控制石墨烯的含量，可使Ton-COFs均匀且光滑地生长在石墨烯表面形成片层结构。这一创新实现了Ton-COFs的刚性与石墨烯的柔韧性之间的平衡，使得复合纳米添加剂能够自适应并覆盖在摩擦表面，形成保护润滑膜。对比PEG400基础油，在最佳添加量下，复合纳米材料的摩擦系数降低了33%，磨损体积减小了96%。该研究为促进共价有机框架纳米添加剂在实际润滑中的应用提供了一种有效策略。（研究生院、化学化工学院 文、图/王红阳、赵波、文平 审核/张光南、胡登卫）

原文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.4c11808

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsanm.4c05310