1.一种氧化黑磷纳米复合润滑剂,其特征在于,氧化黑磷纳米复合润滑剂中氧化黑磷与聚丙烯酸的摩尔比为1‑5:10,其中氧化黑磷为单层纳米片结构,聚丙烯酸为粒径10‑
110nm的微球结构,两者通过酯键连接。
2.一种氧化黑磷纳米复合润滑剂的制备方法,其特征在于,按以下步骤制备:
步骤1)将块状黑磷以质量比为4‑8:1000加入N‑甲基吡咯烷酮中,采用液相超声剥离法剥离块状黑磷,其中超声功率120‑180W,超声时间20‑40h;然后在离心速度2000‑4000rpm下离心去除剥离不完全的黑磷纳米片,继续在9000‑11000rpm下离心,收集沉淀物;将所得沉淀物以质量比为1‑2:100加入到无水乙醇中以40‑60W的功率二次超声剥离,超声时间20‑
30min,超声后在9000‑11000rpm下离心得到沉淀物,如此反复二次超声剥离并离心沉淀物
3‑5次;最后将沉淀物真空干燥,获得单层黑磷纳米片,单层率达99%以上;
步骤2)将单层黑磷纳米片平铺于硅片表面,置于石英管中,控制体系温度25‑30℃,以
10‑20mL/min速率通入空气氧化40‑60min,得到氧化黑磷纳米片,将其以质量比1‑5:500超声分散到脱氧去离子水中,形成氧化黑磷纳米片悬浮液;
步骤3)分别取1.6‑2.0g丙烯酸、0.01‑0.04g N,N‑亚甲基双丙烯酰胺、0.04‑0.08g十二烷基硫酸钠,按次序加入含100‑140mL去离子水的三口烧瓶中,将烧瓶中通入氮气排除其中的氧气并搅拌10‑15min;同时将0.016‑0.02g硫酸铵溶于8‑10mL去离子水中制备成引发剂水溶液置于三口烧瓶上方的滴液漏斗中;将三口烧瓶中的溶液通过水浴加热至60‑70℃,溶液搅拌速度100‑200rpm/min,始终维持通氮环境,以1‑2滴/min速度缓慢滴加引发剂水溶液,保持60‑70℃反应4‑5h,得到聚丙烯酸水溶液;
步骤4)取步骤2得到的氧化黑磷纳米片悬浮液100mL置于三口烧瓶中,加入步骤3得到的聚丙烯酸水溶液20‑50mL以及3‑5g磷钨酸,在水浴温度70‑90℃,搅拌速度300‑500rpm下反应时间3‑5h,反应结束后,以10000‑15000rpm离心,将沉淀物用去离子水冲洗3‑5次,然后真空干燥,即得氧化黑磷纳米复合润滑剂。