[發明專利]碳基活性納米顆粒及其制備方法以及碳基活性納米流體及應用

在審

• 申請號: 202310118159.2
• 申請日: 2023-02-15
• 公開（公告）號: CN116333708A
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發明（設計）人: 李琳;孫玥;戴彩麗;吳一寧;趙明偉;楊向東;翟慎德
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）;海域泰和（山東）能源科技有限公司
• 主分類號: C09K8/58
• 分類號: C09K8/58;C09K8/584
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 趙澤麗

1.一種碳基活性納米顆粒，其特征在于，所述碳基活性納米顆粒包括碳骨架以及連接在所述碳骨架上的功能基團，所述功能基團包括-CON(C₂H₄NH₂)H或-CON(C₄H₈N₂H₄)₂、式(1)所示的基團和式(2)所示的基團中的一種或多種；

其中，R₁為C₇-C₁₁的亞烷基，R₂為C₁₀-C₁₄的次烷基；

其中，R₃為C₁₄-C₂₀的烷基。

2.根據權利要求1所述的碳基活性納米顆粒，其中，R₁為C₈-C₁₀的亞烷基；R₂為C₁₁-C₁₃的次烷基；R₃為C₁₆-C₁₈的烷基。

3.根據權利要求1或2所述的碳基活性納米顆粒，其中，所述功能基團還包括-OH、-N₂H、-CONH₂、式(3)所示的基團和/或式(4)所示的基團中的一種或多種，以及可選的-COOH基團；

4.根據權利要求1-3中任意一項所述的碳基活性納米顆粒，其中，所述碳基活性納米顆粒的表面上，以所述表面上的基團總數量為基準，式(3)所示基團和/或式(4)所示基團的個數為18-24％，優選為19-22％；

-CON(C₂H₄NH₂)H或-CON(C₄H₈N₂H₄)₂的個數為8-15％，優選為8-12％；

-N₂H的個數為34-40％，優選為36-38％；

-CONH₂的個數為24-32％，優選為26-30％；

-OH的個數為2-6％，優選為3-5％；

-COOH的個數為0-5％，優選為0-4％。

5.根據權利要求1-4中任意一項所述的碳基活性納米顆粒，其中，所述碳基活性納米顆粒的平均粒徑≤10nm，優選為8-9nm。

6.一種碳基活性納米顆粒的制備方法，其特征在于，所述的制備方法包括：

(1)以超純水作為溶劑，碳源、氮源作為溶質，在水熱反應釜中進行接觸反應，得到暗紅棕色生成物溶液；所述碳源具有式(5)和/或式(6)所示的單體，所述氮源具有式(7)和/或式(8)所示的單體；

(2)將所述生成物溶液超聲后進行過濾和透析處理，得到式(9)所示的中間產物碳基納米顆粒；

(3)將式(9)所示的中間產物與瓢兒菜酰胺丙基甜菜堿和/或十八烷基二甲基甜菜堿進行改性處理，得到碳基活性納米顆粒；

7.根據權利要求6所述的制備方法，其中，所述碳源、所述氮源與所述溶劑的摩爾比(1-3)：(1-3)：(300-500)，優選為(1-2)：(1-2)：(300-400)；

和/或，式(9)所示的中間產物碳基納米顆粒與所述碳源的摩爾比為(2-3)：(7-8)，優選為(2-2.5)：(7-7.5)。