通过甲苯二异氰酸酯作为桥联剂制备出了单端带有氨基的聚乙二醇衍生物（PEG），利用其上的氨基与羧基化石墨烯上的羧基发生酰胺化反应得到聚乙二醇共价键功能化修饰的石墨烯（PEG-G），修饰后的石墨烯在水中的溶解度提高了62%。PEG提高了石墨烯的水分散性和对摩擦副的润湿性，使其在摩擦副表面形成润滑保护膜，避免了摩擦副之间的直接接触，从而降低了摩擦系数和磨损率，摩擦系数最大降低约39%，磨损率最大降低约81%。相关研究内容发表在Carbon,2018,137,41-48，并申请了国家发明专利（CN108130159A）。

摩擦磨损现象普遍存在于机械系统的运动部件中，其会导致巨大的能量消耗并引起机械部件的损坏，降低机械装备运行的可靠性和安全性。水基润滑剂具有成本低廉、安全可靠性高、冷却性好、无毒性和不易燃等特点，是一种环境友好型润滑剂，可应用到矿井等高温、严禁明火的环境中。但是其实际应用却因较低的运动粘度、有限的润滑性能和易腐蚀性而具有一定的局限性。石墨烯是一种具有优异力学性能的二维碳基纳米材料，且片层之间滑动为摩擦系数极低的超滑滑动，发展石墨烯基水润滑添加剂有望突破现有水润滑介质的性能极限，大幅提升先进水润滑系统的寿命和可靠性。

据了解，石墨烯的研究与应用开发持续升温，石墨和石墨烯有关的材料广泛应用在电池电极材料、半导体器件、透明显示屏、传感器、电容器、晶体管等方面。鉴于石墨烯材料优异的性能及其潜在的应用价值，在化学、材料、物理、生物、环境、能源等众多学科领域已取得了一系列重要进展。 研究者们致力于在不同领域尝试不同方法以求制备高质量、大面积石墨烯材料。并通过对石墨烯制备工艺的不断优化和改进，降低石墨烯制备成本使其优异的材料性能得到更广泛的应用，并逐步走向产业化。

中国在石墨烯研究上也具有独特的优势，从生产角度看，作为石墨烯生产原料的石墨，在我国储能丰富，价格低廉。正是看到了石墨烯的应用前景，许多国家纷纷建立石墨烯相关技术研发中心，尝试使用石墨烯商业化，进而在工业、技术和电子相关领域获得潜在的应用专利。如欧盟委员会将石墨烯作为"未来新兴旗舰技术项目"，设立专项研发计划，未来10年内拨出10亿欧元经费。英国政府也投资建立国家石墨烯研究所(NGI)，力图使这种材料在未来几十年里可以从实验室进入生产线和市场。

石墨烯有望在诸多应用领域中成为新一代器件，为了探寻石墨烯更广阔的应用领域，还需继续寻求更为优异的石墨烯制备工艺，使其得到更好的应用。 石墨烯虽然从合成和证实存在到今天只有短短十几年的时间，但是已成为今年学者研究的热点。其优异的光学、电学、力学、热学性质促使研究人员不断对其深入研究，随着石墨烯的制备方法不断被开发，石墨烯必将在不久的将来被更广泛的应用到各领域中。

另外，该团队利用具有吸附性的β-乳球蛋白（BLG）作为剥离剂和分散剂修饰还原氧化石墨烯（RGO），蛋白质可与RGO残余的氧化基团产生氢键，其憎水基团可与RGO表面产生相互作用，亲水基团朝向水相从而促使还原氧化石墨烯可在水中稳定分散达8个月。由于蛋白质在金属表面固有的吸附性能，BLG-RGO可在摩擦副表面形成稳定的吸附层，在摩擦前期阻碍摩擦副的接触并阻止水和水中溶解的氧气对摩擦副的腐蚀。在摩擦过程中，石墨烯的片层结构使其具有较低的摩擦系数，并且吸附层嵌入磨痕中，形成摩擦膜，降低其磨损率。BLG-RGO作为水基润滑添加剂具有优异的润滑性能和缓蚀性能，其摩擦系数降低37%，磨损率降低45%，缓蚀效率达92%。相关工作发表在Tribology International, 2019, 135, 277-286，并申请了国家发明专利（CN 108517238A）。

上述工作获得了国家杰出青年科学基金（51825505）、江苏省重点研究发展计划（BE2016115）和宁波市工业重大科技项目（2017B1004）等的资助。

图1 (a) PEG-G合成示意图，(b) PEG-G作为水基润滑添加剂的摩擦系数，(c) 润滑机理图

图2 (a) GO、RGO和BLG-RGO分别静置15天和8个月的数码照片，(b) BLG-RGO作为水基润滑添加剂的摩擦系数曲线，(c) BLG-RGO的平均摩擦系数和磨损率，(d) BLG-RGO作为水基润滑添加剂的润滑机理