[發(fā)明專利]一種石墨烯-類水滑石復(fù)合物及其制備方法與應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710136757.7
• 申請日: 2017-03-09
• 公開（公告）號: CN106867604B
• 公開（公告）日: 2021-12-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙棟;宋彥楠
• 申請（專利權(quán)）人: 北京奈泊科技有限公司
• 主分類號: C10M125/02
• 分類號: C10M125/02;C10M125/10
• 代理公司: 北京惟誠致遠(yuǎn)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11536
• 代理人: 王慧鳳

1.石墨烯-類水滑石復(fù)合物，其特征在于：是有機(jī)改性類水滑石與石墨烯或改性石墨烯的復(fù)合物；所述有機(jī)改性類水滑石的改性劑為硬脂酸鹽、十二烷基硫酸鹽或月桂酸鹽；所述有機(jī)改性類水滑石的片徑大小為納米級，石墨烯或改性石墨烯的片徑大小為微米級；所述有機(jī)改性類水滑石與石墨烯或改性石墨烯的質(zhì)量比為0.2-1；所述改性石墨烯為氧化石墨烯；

所述的有機(jī)改性類水滑石與石墨烯的復(fù)合物的制備方法，包括如下步驟：

1）制備有機(jī)改性類水滑石；

2）層板柱撐石墨烯制備：采用電化學(xué)電解剝離的方法制備柱撐石墨烯；

3）有機(jī)改性類水滑石與石墨烯的復(fù)合物制備：將步驟1和步驟2所得的產(chǎn)物按有機(jī)改性類水滑石與柱撐石墨烯質(zhì)量比為0.2-1加入異丙醇與水的混合溶液中，其中異丙醇和水的體積比0.2-0.5，將混合體系在5-15℃循環(huán)水域控溫剝離；在獲得的漿液中加入漿液體積2-5倍的丙酮，震蕩5-20分鐘，固顆粒將分為沉淀層和上浮層，取上浮層固體，加入乙醇與蒸餾水混合液，乙醇和蒸餾水的體積比為0.2-1，超聲10-30分鐘，冷凍干燥得到有機(jī)改性類水滑石與石墨烯的復(fù)合物；

所述的有機(jī)改性類水滑石與改性石墨烯的復(fù)合物的制備方法，包括如下步驟：

1) 制備有機(jī)改性類水滑石；

2）氧化石墨烯制備：采用電化學(xué)氧化的方法制備氧化石墨烯；

3）有機(jī)改性類水滑石與氧化石墨烯的復(fù)合物制備：將步驟1和步驟2所得濾餅按氧化石墨烯與有機(jī)改性類水滑石質(zhì)量比為2:1加入異丙醇與水的混合溶液中，其中異丙醇和水的體積比為1:4，將混合體系在10℃循環(huán)水域控溫剝離；剝離采用多級機(jī)械剪切方法，定子與轉(zhuǎn)子間隙為0.5mm；5000rpm，8000rpm，11000rpm，13000rpm，8000rpm依次剪切1.5h；取一份剪切后的漿液，加入漿液體積4倍的丙酮，震蕩10分鐘，固顆粒將分為沉淀層和上浮層，取上浮層固體，加入乙醇與蒸餾水混合液，乙醇和蒸餾水的體積比為3:7，超聲20分鐘，冷凍干燥得到有機(jī)改性類水滑石與氧化石墨烯的復(fù)合物。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨烯-類水滑石復(fù)合物，其特征在于：所述類水滑石為鎂鋁類水滑石、二元的鈷鋁類水滑石、鋅鋁類水滑石，三元的鋅鎂鋁類水滑石、銅鎂鋁類水滑石或鎂鋁鑭類水滑石。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨烯-類水滑石復(fù)合物，其特征在于：所述類水滑石為鎂鋁類水滑石，其中，鎂鋁金屬離子的摩爾比為2-4。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的石墨烯-類水滑石復(fù)合物，其特征在于：所述鎂鋁金屬離子的摩爾比為2。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨烯-類水滑石復(fù)合物，其特征在于：所述類水滑石為鈷鋁類水滑石，其中，鈷鋁金屬離子的摩爾比為2-4。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的石墨烯-類水滑石復(fù)合物，其特征在于：所述鈷鋁金屬離子的摩爾比為3:1。

7.權(quán)利要求1-6中任意一項(xiàng)所述的石墨烯-類水滑石復(fù)合物作為柴油機(jī)油添加劑、汽油機(jī)油添加劑或潤滑脂添加劑的應(yīng)用。

8.一種改性柴油機(jī)油，其特征在于，柴油機(jī)油中添加了權(quán)利要求1-6中任意一項(xiàng)所述的石墨烯-類水滑石復(fù)合物獲得的含石墨烯-類水滑石復(fù)合物添加劑的機(jī)油。

9.權(quán)利要求1所述的石墨烯-類水滑石復(fù)合物的制備方法，包括如下步驟：

1）制備有機(jī)改性類水滑石；

2）層板柱撐石墨烯制備：采用電化學(xué)電解剝離的方法制備柱撐石墨烯；

3）石墨烯-類水滑石復(fù)合物制備：將步驟1和步驟2所得的產(chǎn)物按有機(jī)改性類水滑石與柱撐石墨烯質(zhì)量比為0.2-1加入異丙醇與水的混合溶液中，其中異丙醇和水的體積比0.2-0.5，將混合體系在5-15℃循環(huán)水域控溫剝離；在獲得的漿液中加入漿液體積2-5倍的丙酮，震蕩5-20分鐘，固顆粒將分為沉淀層和上浮層，取上浮層固體，加入乙醇與蒸餾水混合液，乙醇和蒸餾水的體積比為0.2-1，超聲10-30分鐘，冷凍干燥得到石墨烯-類水滑石復(fù)合物。