研究发现氧化石墨烯 (GO) 的机械性能和表面摩擦与层数成反比。

近日，西南交通大学Lei Chen展示了沉积在原生氧化硅基板上的 GO 纳米片的纳米耐磨性的非单调层依赖性。

文章要点

1）随着 GO 的厚度从～0.9 nm 增加到～14.5 nm，纳米耐磨性最初表现出下降然后增加的趋势，临界层数为 4（厚度～3.6 nm）。

2）这种实验趋势对应于底层磨损模式从整体去除到渐进逐层去除的变化。当 GO 沉积在具有低表面能的 H-DLC 基底上时，整体去除现象消失，而较厚的 GO 层的纳米耐磨性始终较高。

3）结合密度泛函理论计算，发现少层GO的耐磨性与基材的表面能相关。这可以追溯到 GO 依赖于基板的粘合强度，它与源于界面电荷转移差异的 GO 厚度相关。

研究提出了一种策略，通过调整二维层状材料自身的厚度和/或与底层基底的界面相互作用来提高其抗磨损性能。

参考文献

Chuan Tang, et al, Layer-Dependent Nanowear of Graphene Oxide, ACS Nano

DOI: 10.1021/acsnano.2c10084

https://doi.org/10.1021/acsnano.2c10084