一种石墨烯基改性纳米流体传热工质及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种石墨烯基改性纳米流体传热工质及其制备方法，首先经两次氧化制得氧化石墨烯，再还原后得到石墨烯，石墨烯、丙三醇、酮或醛进行混合后于80～150℃下反应2～12小时，反应结束后减压蒸馏除去未反应的酮或醛，然后将所得的悬浊液置于超声波细胞粉碎机中超声1～5小时，得到改性的石墨烯：酮/醛缩丙三醇纳米流体。本发明专利技术将传统“两步法”制备纳米流体方法与有机合成化学反应巧妙结合，制备过程简单易操作，制备出的纳米流体在基液的基础上导热系数提高92％、粘度减小98％、且工作温度范围扩展至‑18～300℃，制备流程简单，材料来源广泛、过程易于控制，重复性好，技术易于推广应用。

A Graphene-based Modified Nanofluids Heat Transfer Working Fluid and Its Preparation Method

The present invention discloses a graphene-based modified nanofluids heat transfer working fluid and its preparation method. Firstly, graphene oxide is prepared by twice oxidation and then reduced to graphene. Graphene, glycerol, ketone or aldehyde is mixed and reacted at 80-150 degrees C for 2-12 hours. After the reaction, the unreacted ketone or aldehyde is removed by vacuum distillation, and then the obtained suspension is placed in ultrasonic wave. Modified graphene: ketone/aldehyde glycerin nanofluids were prepared by ultrasound for 1-5 hours in cell grinder. The present invention skillfully combines the traditional two-step method for preparing nanofluids with the organic synthesis chemical reaction, and the preparation process is simple and easy to operate. The thermal conductivity of the prepared nanofluids is increased by 92% and the viscosity is reduced by 98% on the basis of the base liquid, and the working temperature range is extended to 18-300 C. The preparation process is simple, the material source is wide, the process is easy to control, the repeatability is good, and the technology is simple. The operation is easy to popularize and apply.

【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯基改性纳米流体传热工质及其制备方法
本专利技术属于传热
，涉及一种纳米流体传热工质，尤其涉及一种石墨烯基改性纳米流体传热工质及其制备方法。
技术介绍
热量传递过程涉及到工业上的各行各业。随着传热系统的热负荷日益增大以及传热系统结构的复杂化，对传热技术提出了更高的要求，比如，保温超导体冷却，薄膜沉积中的热控制、动力电池热管理、大功率电子原件散热及航空航天器热管理等等。提高传热介质的性能是强化传热的主要方式之一。1995年，美国Argonne实验室的Choi教授提出了纳米流体(Nanofluid)的概念，即在液体中添加纳米颗粒而形成的纳米粒子悬浮液，是突破传统工质低导热特性的新方法。基液作为纳米流体的主要组成部分，对于分散纳米颗粒和纳米流体的导热起到决定性的作用。基液的选择主要考虑它的热稳定性，粘度，导热系数，热容，凝固点和沸点。在寒冷地区，如中国北方地区，最低温度可达-30℃；而在炎热地区，太阳能收集系统的最高温度可达270℃，传统的水基工质将会受限于较高的凝固点和较低的沸点而无法正常工作。丙三醇为工业生物柴油及制皂业的主要副产物，来源广泛，价格低廉。由于它具有较高的导本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石墨烯基改性纳米流体传热工质的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将石墨、五氧化二磷、高锰酸钾、浓硫酸进行混合后于10～50℃下反应1～8小时，其中五氧化二磷与高锰酸钾的质量比为1:1，石墨与五氧化二磷、高锰酸钾总质量的质量比为1:1～2:1，石墨与浓硫酸的质量比为3:1～5:1，反应结束后过滤、洗涤、真空干燥后得到预氧化的石墨；(2)将步骤(1)得到的预氧化的石墨、高锰酸钾、浓硫酸进行混合后于0～50℃下反应2～5小时，其中预氧化的石墨与高锰酸钾的质量比为1:3～1:5，预氧化的石墨与浓硫酸的质量比为1:30～1:50，反应结束后以质量百分比浓度为30％过氧化氢水溶液中和未反应...

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯基改性纳米流体传热工质的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将石墨、五氧化二磷、高锰酸钾、浓硫酸进行混合后于10～50℃下反应1～8小时，其中五氧化二磷与高锰酸钾的质量比为1:1，石墨与五氧化二磷、高锰酸钾总质量的质量比为1:1～2:1，石墨与浓硫酸的质量比为3:1～5:1，反应结束后过滤、洗涤、真空干燥后得到预氧化的石墨；(2)将步骤(1)得到的预氧化的石墨、高锰酸钾、浓硫酸进行混合后于0～50℃下反应2～5小时，其中预氧化的石墨与高锰酸钾的质量比为1:3～1:5，预氧化的石墨与浓硫酸的质量比为1:30～1:50，反应结束后以质量百分比浓度为30％过氧化氢水溶液中和未反应氧化剂，离心，以水溶性有机溶剂的水溶液为洗涤溶剂离心洗涤沉淀物3～5次，真空干燥得到氧化石墨烯；(3)在溶剂环境中，将步骤(2)得到的氧化石墨烯与还原剂按质量比为1:30～1:50进行混合，氧化石墨烯与溶剂的质量体积比为1:1～1:3(g/L)，调节溶液pH至9～10，于80～120℃下反应12～24小时，反应结束后过滤、洗涤、真空干燥得到石墨烯；(4)将步骤(3)得到的石墨烯、丙三醇、酮或醛进行混合后于80～150℃下反应2～12小时，其中石墨烯与丙三醇的质量比为0.216％～1.264％，丙三醇与酮或醛的摩尔比为1:3～1:5，反应结束后减压蒸馏除去未反应的酮或醛，然后将所得的悬浊液置于超声波...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘昌会，饶中浩，刘臣臻，赵佳腾，霍宇涛，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32