Page 7 - 摩擦学学报2025年第4期

第 4 期 胡广浩, 等: 大蒜油功能化炭纳米材料的制备及其摩擦学性能 495

(a) PACP (b) Raw Si 2p (c) Raw 284.7 C 1s
PCN-500
SH@PCN-500 Fitted line 102.5 Fitted line
GO-SH@PCN-500 C 1s
Intensity/a.u. N 1s S 2p Si 2p Intensity/a.u. Intensity/a.u. 288.7 285.6
O 1s

1 000 800 600 400 200 0 106 104 102 100 98 292 290 288 286 284 282
Binding energy/eV Binding energy/eV Binding energy/eV

(d) Raw 163.5 S 2p (e) (f)
Fitted line 100
PACP 80 Δ 1 =14.8%
Intensity/a.u. 164.4 Transmittance PCN-500 Mass/% 60 Δ 2 =3.5%
SH@PCN-500

GO-SH@PCN-500
SH@PCN-500
2 930 2 560 1 600 800 900 40 PCN-500
GO-SH@PCN-500
1 120 20
170 168 166 164 162 160 4 000 3 000 2 000 1 000 100 200 300 400 500
Binding energy/eV 2.0 (h) Wavenumber/cm −1 (i) PCN-500 Temperature/℃
180
Quantity adsorbed/(cm 3 /g STP) 140 SH@PCN-500 Differential pore volume 1.5 SH@PCN-500 Intensity/a.u. SH@PCN-500 D G
(g)
PACP
PACP
160
PCN-500
PCN-500
GO-SH@PCN-500
GO-SH@PCN-500
GO-SH@PCN-500
120
100
1.0
80
60
0.5
40
20
0
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 0.0 1 10 600 1000 1400 1800
Relative pressure, P/P 0 Pore width/nm Raman shift/cm −1
Fig. 3 (a) XPS spectrum of all samples; (b) Si 2p of SH@PCN-500; (c) C 1s and (d) S 2p of GO-SH@PCN-500; (e) FTIR spectra,
(f) TG curves, (g) nitrogen adsorption and desorption curves, (h) pore size distribution and (i) Raman spectra of samples
图 3 (a) 各样品的XPS谱图；(b) SH@PCN-500的Si 2p的XPS精细谱；GO-SH@PCN-500的(c) C 1s、(d) S 2p的XPS精细谱；
各样品的(e)红外光谱，(f)热重分析，(g)氮气吸脱附曲线，(h)孔径分布图和(i) Raman光谱
[18]
量分数)，这是由于接枝的大蒜油GO有机分子的热分 缺陷(D峰) ，如图3(i)的Raman光谱所示.

解. 图3(g)所示为PACP、PCN-500、SH@PCN-500和 2.3 分散稳定性性能表征
GO-SH@PCN-500的氮气吸脱附测试曲线，其中PACP Zeta电位可以表征所制备的样品其表面电位的差
作为前驱体，表面的孔隙有限，而经过高温碳化后的 异. PACP和PCN-500样品的Zeta电位差别不大，分别
PCN-500由于球壳部分物质经过烧蚀处理形成孔隙， 为+8.6 mV和+7.5 mV，如图4(a)所示，而经过大蒜油
表现出很高的氮气吸收量. 经过KH590改性后，形成包 接枝后的GO-SH@PCN-500样品则出现了较大的电位
覆层，因而SH@PCN-500表现出极低的氮气吸附量. 而 变化，Zeta电位值达到−38.2 mV. Zeta电位的绝对值越

GO接枝是在KH590包覆层上进行的，故GO-SH@PCN- 高，体系越稳定，颗粒间的静电斥力足以抵抗聚集的
500的氮气吸附量与SH@PCN-500的相比变化不大. 趋势，表现出良好的分散稳定性，此结果表明了大蒜
孔径分布图亦表现出相同的规律，如图3(h)所示，即 油的成功接枝以及样品具有优秀的分散稳定性. 此

PCN-500的球壳表面集中分布孔径为2 nm的微孔，而 外，采用润滑油静置方式来判断各样品的分散稳定性
经过改性处理后的炭纳米球由于包覆层的存在而孔 差异. 分别将质量分数1.0%的PACP、PCN-500和GO-
隙减少，甚至消失. 随后对所制备的样品进行了Raman SH@PCN-500加入到500SN基础油中，如图4(b)所示，
分析. 各样品分别在1 340和1 580 cm 处出现了2个明 经过一段时间的观察后，PACP表现出好的分散稳定
−1
显的信号带，其分别对应石墨层(G峰)和石墨层中的 性，主要是由于其中富含亲脂官能团，这使得其在基