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专利号: 201510082604X
申请人: 中北大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 石油、煤气及炼焦工业;含一氧化碳的工业气体;燃料;润滑剂;泥煤
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种石墨烯@Fe3O4复合有机磁流变液的制备方法,其特征在于包括以下步骤:

1)制备稳定的Fe3O4有机磁性液体:

将3.0~4.5g FeCl2·4H2O和5.8~8.0g FeCl3·6H2O溶解于90mL去离子水中,置于

50℃恒温水浴中,搅拌均匀后,在500r/min的剧烈机械搅拌下,以1~3滴/秒的速度缓慢滴加80~100mL浓度为1.34mol/L的NaOH溶液;滴加完毕继续反应80~95min后停止,冷却至室温;将上述反应液磁分离除去上层清液,所得Fe3O4黑色粒子加入一定量有机溶剂丙酮或四氢呋喃或无水乙醇或者乙腈,以400r/min的速度搅拌,并同时超声分散5min后,磁分离除去上层清液,再用所述有机溶剂超声分散、磁分离,反复洗涤5次,磁分离后得到Fe3O4磁性纳米粒子;将一定体积的所述有机溶剂加入到上述磁分离的Fe3O4磁性纳米粒子中,以

400r/min的速度搅拌,并同时超声分散30min,将上述超声液在2000rpm下离心10min,取上层液即得到浓度为10~50mg/mL稳定的Fe3O4有机磁性液体;

2) 制备石墨烯@Fe3O4复合有机磁流变液

a)先将一定量的纤维素乙基纤维素或者羟乙基纤维素或咪唑1-(2-氰基乙基)-2-乙基-4-甲基咪唑或者1-(2-氰基乙基)-2-乙基-2-甲基咪唑加入到所述有机溶剂中配制成均相溶液,再将一定质量的膨胀石墨加入到上述均相溶液中,得到膨胀石墨浓度为1~10mg/mL的分散溶液,超声分散3~13h后,使全部膨胀石墨形成石墨烯分散液,将上述分散溶液在

4000rpm下离心10min,取上层液即为稳定的石墨烯有机溶液;使用纤维素或咪唑与膨胀石墨的质量比为0.5~4:1;

b)将一定体积的Fe3O4有机磁性液体和一定量的非离子型表面活性剂加入到上述稳定石墨烯有机溶液中,以400r/min的速度搅拌20~60min,再加入一定体积的有机基载液硅油或矿物油或液压油或者二酯类有机液体或它们两者或两者以上任意比例的混合物,在

80~100℃下,搅拌1h,进一步超声1h后,即得到稳定的石墨烯@Fe3O4复合有机磁流变液,使用膨胀石墨和Fe3O4的质量比为1:19-3:2。

2.根据权利要求1所述的石墨烯@Fe3O4复合有机磁流变液的制备方法,其特征在于:所述石墨烯@Fe3O4复合磁性粒子占石墨烯@Fe3O4复合有机磁流变液的10~30wt%。

3.根据权利要求1所述的石墨烯@Fe3O4复合有机磁流变液的制备方法,其特征在于:所述纤维素或咪唑和表面活性剂用量为膨胀石墨的0.1~10wt%。

4.根据权利要求1所述的石墨烯@Fe3O4复合有机磁流变液的制备方法,其特征在于:所述非离子型表面活性剂为油酸或亚油酸或亚麻酸或者酯酸磷酸二酯。

5.根据权利要求1所述的石墨烯@Fe3O4复合有机磁流变液的制备方法,其特征在于:所述超声分散的功率为80W。

6.一种石墨烯@Fe3O4复合有机磁流变液,其特征在于:所述石墨烯@Fe3O4复合有机磁流变液中的磁性粒子为石墨烯@Fe3O4复合粒子,磁性粒子中的Fe3O4负载在石墨烯表面或者两者形成核壳结构。