[發明專利]一種無溶劑氧化石墨烯負載二氧化硅納米類流體及其應用

有效

• 申請號: 201810746301.7
• 申請日: 2018-07-09
• 公開（公告）號: CN108949291B
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: 張嘎;郭月霞;趙福燕;李貴濤;張利剛
• 申請（專利權）人: 中國科學院蘭州化學物理研究所
• 主分類號: C10M159/12
• 分類號: C10M159/12;C10N30/06
• 代理公司: 蘭州中科華西專利代理有限公司 62002
• 代理人: 周瑞華

1.一種無溶劑氧化石墨烯負載二氧化硅納米類流體，其特征在于該類流體通過以下方法制備：

步驟1 制備表面活性劑修飾的二氧化硅納米粒子：將二氧化硅納米粒子溶于去離子水和醇的混合溶液中，超聲分散，在二氧化硅納米粒子懸浮液中加入表面活性劑，在20-200℃反應1-48 h，產物經純化后干燥備用；所述二氧化硅納米粒子與表面活性劑的摩爾比為1:1-1:20；所述表面活性劑為3-氨丙基三乙氧基硅烷，分子式為NH₂ (CH₂ ) ₃Si(OC₂H₅)₃；

步驟2 制備氧化石墨烯負載二氧化硅納米復合材料：將氧化石墨烯分散在去離子水中進行超聲剝離后，加入表面修飾后的二氧化硅納米粒子，20-200℃反應1-48 h，產物洗滌、干燥后得到氧化石墨烯負載二氧化硅納米復合材料；所述氧化石墨烯與修飾后的二氧化硅納米粒子的摩爾比為1:1-1: 50；

步驟3 將步驟2得到的氧化石墨烯負載二氧化硅納米復合材料溶于去離子水中，超聲分散后，用堿液調節pH至堿性，在懸浮液中加入硅烷偶聯劑，在20-150 ℃反應1-48 h，然后純化、干燥后加強酸將產物中的陽離子置換為氫離子，洗滌、干燥備用；所述氧化石墨烯負載二氧化硅納米復合材料與硅烷偶聯劑的摩爾比為1:1-1:50；所述硅烷偶聯劑接枝的氧化石墨烯負載二氧化硅納米復合材料與強酸的摩爾比為1:1-1:10；

步驟4 將硅烷偶聯劑接枝的氧化石墨烯負載二氧化硅納米復合材料超聲分散，攪拌下加入柔性長鏈分子，在20-150 ℃反應1-48 h，純化后、干燥后即得納米類流體；所述硅烷偶聯劑接枝的氧化石墨烯負載二氧化硅納米復合材料與柔性長鏈分子的摩爾比為1:1-1:10；柔性長鏈分子為端氨基嵌段共聚物Jeffamine M2070。

2.如權利要求1所述的納米類流體，其特征在于所述二氧化硅納米粒子的粒徑為2～50nm；所述混合溶液中去離子水和醇的體積比為1:10-1:20。

3.如權利要求1或2所述的納米類流體，其特征在于所述醇為甲醇和乙醇中的至少一種。

4.如權利要求1所述的納米類流體，其特征在于所述調節pH的堿液為氫氧化鈉和氫氧化鉀水溶液中的至少一種。

5.如權利要求1所述的納米類流體，其特征在于所述調節pH至堿性指調節pH為8-14。

6.如權利要求1所述的納米類流體，其特征在于所述硅烷偶聯劑為質量分數是1-80%的羥基膦酸偶聯劑水溶液；所述強酸為濃硫酸、濃鹽酸和濃硝酸中的至少一種。

7.如權利要求1所述的納米類流體，其特征在于步驟4所述純化指將反應體系旋蒸除去溶劑，用去離子水和乙醇或四氫呋喃洗滌，然后透析；步驟1、2、3、4中所述干燥指在80 ℃下真空干燥24小時。

8.如權利要求7所述的納米類流體，其特征在于所述透析所用透析膜的分子量為3000-100000。

9.如權利要求1所述無溶劑氧化石墨烯負載二氧化硅納米類流體作為潤滑劑或基礎油添加劑的應用。