The invention discloses a method for preparing two-dimensional layered nano materials, which comprises the following steps: Step 1: dispersing LiOH and NaOH in deionized water until they are completely dissolved; step 2: dispersing massive two-dimensional materials in transparent solution and stirring them with magnetic force until they are evenly dispersed; step 3: transferring the suspension to a stainless steel high-pressure reactor lined with polytetrafluoroethylene and 5-15 RP at 180-240 \u2103 Step 4: add the suspension after the reaction to the wall breaking machine with double four leaves rotating blades. The rotating blades are sheared at 18000 rpm for many times to obtain two-dimensional layered nano materials. The block two-dimensional material in step 2 of the invention is realized by graphite mixture, and the graphite mixture after pretreatment has better solubility and dispersion, and better friction performance can be obtained by a smaller amount of graphite mixture.
【技术实现步骤摘要】
一种制备二维层状纳米材料的方法
本专利技术涉及二维层状纳米材料的制备方法,具体是一种具有良好摩擦学性能的二维层状纳米材料的制备方法,以及在摩擦性能应用中的五种润滑方式和五层润滑保护膜。
技术介绍
尽管自下而上法制备二维层状纳米材料具有层数可控和质量较好的优势,但其制备成本高、效率低且工艺复杂,尚不能适应市场对成本控制的需要。因此,由块状材料为原料的自上而下技术路线成为当前2D纳米片材料实现产业化应用的主要途径,展现出较好的性价比优势。到目前为止,已经开发出制备单层或多层纳米片的各种剥离技术,主要包括机械剥离,电化学剥离,回流剥离和离子插层剥离等。现有的剥离工艺中,以水热、剪切、碱液、冷冻、膨胀、超声为剥离手段的方法不仅工艺简单、易操作和规模化,而且剥离纳米片的质量较好且产率高。块状材料在氨水溶液中超声处理,能够获得横向尺寸为100-800nm,厚度为6-12nm的纳米片;以N-甲基吡咯烷酮为溶剂,柠檬酸钠为助剂,反复剪切剥离得到横向尺寸为50-200nm,1-4层的二维纳米片;块状材料在30%乙醇中低温回流剥离得到尺寸400-600nm,厚度5nm的纳米片;利用乙二醇为还原剂将正价锂还原成零价锂插入二维材料层间,可获得具有4.68nm均匀厚度纳米片。氢氧化钠碱液结合1-甲基-2-吡咯烷酮液相剥离可获得厚度为1-9nm的纳米片。这些工艺路线实现了将块状材料剥离成纳米片,但也存在需要使用有毒、难回收、易挥发、较危险以及成本高的试剂,如氨水、N-甲基吡咯烷酮、1-甲基-2-吡咯烷酮、有机锂等,解决这些问题使其成为环 ...
【技术保护点】
1.一种制备二维层状纳米材料的方法,其特征在于:包括如下步骤:/n步骤1:将LiOH和NaOH分散在去离子水至完全溶解;/n步骤2:将块状二维材料分散在透明溶液中磁力搅拌至分散均匀;/n步骤3:将悬浮液转移到聚四氟乙烯为内衬的不锈钢高压反应釜中,并在180~240℃下以5~15rpm的速度保持2~10h;/n步骤4:将反应结束后的悬浮液加入到具有双四叶旋转叶片的破壁机中,旋转叶片以18000rpm速度剪切多次,得到二维层状纳米材料。/n
【技术特征摘要】
1.一种制备二维层状纳米材料的方法,其特征在于:包括如下步骤:
步骤1:将LiOH和NaOH分散在去离子水至完全溶解;
步骤2:将块状二维材料分散在透明溶液中磁力搅拌至分散均匀;
步骤3:将悬浮液转移到聚四氟乙烯为内衬的不锈钢高压反应釜中,并在180~240℃下以5~15rpm的速度保持2~10h;
步骤4:将反应结束后的悬浮液加入到具有双四叶旋转叶片的破壁机中,旋转叶片以18000rpm速度剪切多次,得到二维层状纳米材料。
2.根据权利要求1所述的制备二维层状纳米材料的方法,其特征在于:步骤1所选用的LiOH和NaOH的摩尔比为1:0.5~1:2。
3.根据权利要求1所述的制备二维层状纳米材料的方法,其特征在于:步骤2中,所述块状二维材料是石墨、氧化石墨烯、石墨烯、氮化硼、二硫化钼、二硫化钨中的一个或者多个的组合。
4.根据权利要求3所述的制备二维层状纳米材料的方法,其特征在于:所...
【专利技术属性】
技术研发人员:林万里,王国坤,
申请(专利权)人:深圳中科智车联合发展有限公司,
类型:发明
国别省市:广东;44
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