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专利号: 2020101184671
申请人: 辽宁科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-07-12
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种原位还原石墨烯发动机机油节能改进剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

1)制备氧化石墨烯乙醇溶液

预氧化阶段:将高氯酸、石墨粉加入到装有浓硫酸的容器中,将带有混合溶液的容器在水浴锅内保持60~90℃恒温,1h以上,之后自然冷却至室温;

低温反应阶段:向水浴锅内注入冰水,保持0℃,向预氧化后的溶液中缓慢加入浓硫酸、硝酸钠,溶液温度控制在30℃以下,保证石墨本身的层状结构不被破坏;现象:加入高锰酸钾后,溶液变为浅绿色并且逐渐呈粘稠状;

中温反应阶段:反应结束后,水浴锅温度设置在30~40℃,保温1.5~2.5h;实验现象:溶液变成墨绿色并且非常粘稠;

高温反应阶段:将烧杯至于磁力搅拌机中,向烧杯中少量多次地加入去离子水,并迅速升温96~99℃,磁力搅拌机转速设置为100~200r/min,搅拌12~17min;实验现象:加入去离子水之后会剧烈放热并且溶液变成紫红色,溶液逐渐变烯;

高温反应结束之后,冷却至室温,加入大量去离子水,不断搅拌并观察溶液,同时,配制

3%的双氧水加入溶液中,直至不再继续产生气泡,反应终止,加入双氧水使石墨烯进一步氧化分层;

将浓盐酸和去离子水按照体积比1:(10~20)的比例混合,用其将所得溶液在离心机中洗涤2~3遍,之后改用无水乙醇继续洗涤,并在PH计下不断地检测,直至溶液呈中性,得到氧化石墨烯乙醇溶液;

2)制备石墨烯机油节能改进剂

将无水乙醇与基础油按照体积比1:(1~5)的比例混合,再倒入上述操作所得的氧化石墨烯乙醇溶液中进行稀释,放置在超声搅拌箱中,使之均匀分散;

打开磁力搅拌机,将溶液置于其中,用磁力搅拌机搅拌混合均匀,得到混合液;

将适量的还原剂水合肼加入到混合液中进行反应,此过程中还原剂缓慢加入,并不断搅拌,以保证还原剂尽可能的将氧化石墨烯还原,反应结束后得到乙醇石墨烯机油;

将制备的乙醇石墨烯机油放入鼓风干燥箱中,温度为60~90℃,设定干燥时间为48h以上,除去乙醇石墨烯机油中的乙醇,得到最终的原位还原石墨烯机油节能改进剂。

2.根据权利要求1所述的一种原位还原石墨烯发动机机油节能改进剂的制备方法,其特征在于,步骤1)中,在预氧化阶段:浓硫酸、高氯酸、石墨粉的质量比为10:(0.5~1):(2~

8),操作顺序是:先向反应容器内加入浓硫酸,再加入高氯酸,搅拌均匀,最后加入石墨粉搅拌2~3min;低温反应阶段:高锰酸钾、浓硫酸、硝酸钠的加入量与预氧化溶液的质量比为(5~10):(40~50):(0.5~2):10;高温反应阶段:去离子水的加入量与低温反应后的溶液体积比为2:1;高温反应结束后,容器中加入去离子水的体积是高温反应后溶液体积的2~3倍;氧化石墨烯乙醇溶液的制备阶段:用无水乙醇来调节氧化石墨烯乙醇的总体积,确保每

1g石墨粉得到20mL氧化石墨烯乙醇溶液。

3.根据权利要求1所述的一种原位还原石墨烯发动机机油节能改进剂的制备方法,其特征在于,步骤2)中,氧化石墨烯乙醇溶液加入量与无水乙醇和基础油的混合液的体积比为1:(1~2);还原剂水合肼的加入量与氧化石墨烯乙醇溶液的体积比为(0.02~0.2):1。