含有基础油和添加剂的配方润滑油能够在摩擦副表面形成保护性摩擦膜，有效地减少机器零件的摩擦和磨损。然而，传统含磷含硫的小分子添加剂本身具有一定的毒性，并且它们在化学、热和/或机械等方面表现出固有的不稳定性。这些都导致了严重的有害物排放，从而引起了环境问题。近来，石墨烯、氧化石墨烯和还原氧化石墨烯等石墨衍生物已被广泛用作绿色，环保型润滑油纳米添加剂，但它们的制备过程复杂，产率低，成本高，或者涉及使用高腐蚀性化学品，引起了严重的安全和环境问题。因此，直接使用原始石墨作为润滑油添加剂对于实际摩擦学应用非常有意义。然而，由于石墨与润滑基础油完全不相容，实现这一绿色可持续的想法具有巨大的挑战性。

  在油凝胶中，石墨事实上已经通过与含芘的遥爪型聚合物之间的π?π相互作用被原位剥离成石墨烯。透射电子显微镜(TEM，图2a)和原子力显微镜(AFM，图2b)图像显示，石墨烯纳米片形成于Graphite@P_mS_2nP_m复合油凝胶中。AFM高度图证明薄片厚度为2.16 ~ 2.81 nm，对应着6 ~ 8层石墨烯。如图2c所示，复合油凝胶的偏光显微镜（POM）图像显示出微弱但清晰的双折射信号，说明由于芘基团与石墨/石墨烯之间的π?π相互作用而导致石墨在油凝胶中原位剥离成石墨烯。 

图2. 从油凝胶Graphite@P₆S₅₀P₆中原位剥离得到石墨烯的（a）TEM图和（b）AFM图，（c）Graphite@P₆S₅₀P₆的POM显微图。

图4.（a，b）Graphite@P₆S₅₀P₆复合油凝胶润滑钢表面横截面的TEM图，元素分布图：（c）Pt，（d）C，（e）O和（f）Fe。

  采用聚焦离子束和透射电子显微镜联用技术（FIB-TEM）对Graphite@P₆S₅₀P₆复合油凝胶润滑的钢表面进行分析以揭示润滑机理：如图4a所示，在铂层和钢块衬底之间可以清晰地看到厚度为70 ~ 100 nm的灰色摩擦保护膜。图4b中的高分辨TEM图像显示，在摩擦膜中形成了石墨烯纳米片（d = 0.36 nm）和氧化铁纳米颗粒（d = 0.26 nm）。此外，TEM-EDS元素分布显示，C、O和Fe元素均匀分散在摩擦膜中(图4c?f)。这些结果表明，在磨损表面形成了摩擦保护膜，可将两个摩擦接触面隔离开，从而起到减摩抗磨作用。

  在这项工作中，石墨以油凝胶的形式直接用作绿色环保型润滑油添加剂，而不涉及任何预先剥离，改变了我们传统的观点，即剥离的石墨烯是不可或缺的。考虑到大量可用的π共轭（大）分子，这一研究为制备高性能的石墨复合凝胶润滑剂提供了一般性的方法。

  原文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsmacrolett.3c00457