一种纳米燃油添加剂及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种纳米燃油添加剂及其制备方法。本发明专利技术所述的纳米燃油添加剂包括非极性溶剂和如下组分：纳米银和/或纳米银合金；水分散剂；乳化剂；清净剂，将反应溶剂加入到反应釜中，水浴加热回流；分散剂加入反应釜中，搅拌溶解；银和/或银合金的盐加水溶解后加入反应釜中；分散剂和还原剂依次加入水中，溶解后缓慢滴入反应釜中，滴加完后继续搅拌；冷却，弃上层清液，依次加入乳化剂、清净剂和溶剂，搅拌均匀，超滤膜抽滤，得纳米燃油添加剂。本发明专利技术所述纳米燃油添加剂能有效提升动力，节省燃油，降低排放，减少摩擦和降低噪音，可在汽车、轮船、火车、燃油锅炉和燃油发电机等领域发挥重要作用。

A nano fuel additive and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种纳米燃油添加剂及其制备方法
本专利技术属于材料
，具体涉及一种纳米燃油添加剂及其制备方法。
技术介绍
当前工业技术快速发展，导致对能源尤其是石油能源的需求急剧升高，而石油能源属于有限能源，消耗后不可再恢复。因此，在未找到可以替代的能源之前，提高石油能源的使用率，节约使用有限的石油能源对人类的生存和发展就显得尤为重要。因此，节能变成了一个世界性的课题，能源危机已经变成了世界各国政府必须面对的一个难题。这个问题在我国尤为严重。我国的燃油质量与国外相比，相对要差很多。以汽油为例，不易燃烧的直链烯烃质量比占到30％以上，而国外的汽油中直链烯烃质量不超过18％。直链烯烃含量高，燃烧率降低，能源利用率低，直接的后果就是油耗高；另外，由于直链烯烃不易燃烧，不充分燃烧的后果就是形成碳链长短不一的胶质沉淀物，也就是形成所谓的积炭，聚集在发动机表面、火花塞表面等部位，严重影响发动机及整个行车系统的性能。因为燃烧不完全，所以会产生更多的尾气，包括CO、CH化合物和NOx等有害气体，对我们周围的环境造成污染。所以，开发节能减排燃油添加剂，无论从节约能源的角度还是从改善环境的角度，都很有必要。目前市面上的添加剂大致有三种，第一种就只是清净剂，起到清洗油路，减少积炭的作用，一般只有保养效果；第二种是所谓的水乳液，将水乳化形成油包水乳液，但是要精确控制添加量，添加太多水，对油品的质量产生影响，反而可能会影响燃料的燃烧，导致相反的效果；第三种是纳米金属/金属氧化物复合添加剂，这种材料的氧化物载体容易沉积在油路管道和发动机气缸内部，会增加发动机系统摩擦,影响发动机性能。纳米银及其合金具有良好的催化性能和导热导电性能，并且具有多滑移系的面心立方结构。其催化性能可以用来促进燃料的充分燃烧，提高实际利用热值，节省燃油，降低油耗；其良好的导热性能可以使得燃油油温均匀，热能快速传播，利于燃烧；其导电性能使得汽油点火更容易；多滑移系的面心立方结构，使得其吸附与气缸表面时，可以填充表面微细气孔，并且起到减少摩擦，降低噪音，保护发动机的功效。目前还没有见到有纳米银及其合金应用于燃油添加剂的报道和相关资料。
技术实现思路
基于此，本专利技术的目的之一是提供一种纳米燃油添加剂，所述纳米燃油添加剂能有效提升动力，节省燃油，保护环境。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种纳米燃油添加剂，所述纳米燃油添加剂包括非极性溶剂和如下组分：所述分散剂选自十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十六烷基苯磺酸钠、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、十六烷基三甲基溴化铵、曲拉通TX-100、硬脂酸、油酸、油酸钠、油酸酰胺、聚丙烯酸、烷基酚聚氧乙烯醚、司盘系列、吐温系列、聚乙烯醇、磷脂中的一种或多种；所述乳化剂选自司盘系列、磷脂系列、硬脂酸甘油酯系列、吐温系列、烷基酚聚氧乙烯醚OP10中的一种或多种。在其中一些实施例中，所述纳米燃油添加剂包括非极性溶剂和如下组分：在其中一些实施例中，所述非极性溶剂选自甲苯、环己烷、正己烷、异构十六烷、异构十二烷、溶剂煤油、溶剂汽油、柴油中的一种或多种。在其中一些实施例中，所述分散剂优选效果更好的十二烷基苯磺酸钠、司盘60、油酸、聚丙烯酸中的一种或多种。在其中一些实施例中，所述乳化剂选自吐温80、烷基酚聚氧乙烯醚OP10、司盘60中的一种或多种，其乳化效果更好，能使微量水在纳米燃油添加剂中分散乳化更均匀。在其中一些实施例中，所述清净剂选自聚异丁烯胺、三乙醇胺、聚醚胺、聚异丁烯酰亚胺中的一种或多种。本专利技术纳米燃油添加剂采用的溶剂为非极性溶剂，与汽油柴油等非极性油料具有非常好的相容性，便于纳米材料在油料中的均匀分散。本专利技术纳米燃油添加剂组分中含有微量的水，微量水经乳化剂均匀分散乳化，在瞬间分解为氢气和氧气，可以促进油料的充分燃烧。本专利技术的另一目的是提供一种纳米燃油添加剂的制备方法，所述制备方法工艺简单，安全高效，无需先将原料制备成纳米银浆料以及后续烘干处理等步骤。具体技术方案如下：一种纳米燃油添加剂的制备方法，包括以下步骤：(1)将反应溶剂Ⅰ加入到反应釜中，水浴加热回流搅拌；(2)将分散剂加入反应釜中，搅拌溶解；(3)将银和/或银合金的盐加水溶解，得到水溶液，将所述水溶液缓慢加入反应釜中，混合均匀；(4)将分散剂加入水中，搅拌溶解，然后加入还原剂，搅拌溶解，得到还原剂溶液；(5)将步骤(4)所述的还原剂溶液缓慢滴入反应釜中，滴加完毕后，继续搅拌10-60min，得到粘稠状纳米银和/或纳米银合金沉淀；(6)冷却至室温，倒出上层清液，使粘稠状纳米银和/或纳米银合金沉淀与上层清液分离，粘稠状纳米银和/或纳米银合金沉淀粘附于反应釜底部；(7)向反应釜中加入乳化剂，混合搅拌均匀；(8)向反应釜中加入清净剂，混合搅拌均匀；(9)向反应釜中加入非极性溶剂，搅拌形成稳定纳米银和/或纳米银合金溶胶；(10)将步骤(9)所述纳米银和/或纳米银合金溶胶用超滤膜抽滤，得纳米燃油添加剂。在其中一些实施例中，所述步骤(1)中反应溶剂Ⅰ选自甲醇、乙醇、异丙醇中的一种或多种。在其中一些实施例中，所述步骤(3)中银、银合金的盐中盐为硝酸盐、硫酸盐、碳酸盐、油酸盐、硬脂酸盐、乙酸盐中的一种或多种；进一步地，所述银、银合金的盐中盐优选为硝酸盐或硫酸盐。在其中一些实施例中，所述步骤(4)中还原剂选自维生素C、水合肼、硼氢化钠、硼氢化钾、柠檬酸钠中的一种或多种。在其中一些实施例中，所述步骤(1)中水浴加热的温度为20-80℃。在其中一些实施例中，所述步骤(10)中超滤膜的孔径为0.22μm，所述抽滤为真空抽滤。本专利技术纳米燃油添加剂的制备方法，先通过化学法制备得到纳米银和/或纳米银合金与分散剂的混合粘稠状沉淀，如此可以保证粉体的均匀分散和纳米银和/或纳米银合金的尺寸；然后弃上层清液后加入乳化剂，由于弃上层清液后还是不可避免的有微量的水残留，加入乳化剂把残留的水乳化后，可以使其均匀地分散于燃油中，同时发挥促进燃烧的功效。通过本专利技术方法制备得到的纳米燃油添加剂中不含有游离态的银离子。相对于现有技术，本专利技术具有如下优点以及效果：1、本专利技术所述纳米燃油添加剂，通过添加合适的分散剂，能有效保证纳米银和/或纳米银合金在非极性溶剂中的溶解稳定性，同时保证纳米银和/或纳米银合金的粒径小于100nm，避免在所述纳米燃油添加剂中形成沉淀物质；同时添加合适的乳化剂，能使纳米燃油添加剂存在的微量水均匀分散乳化，在瞬间分解为氢气和氧气，促进油料的充分燃烧。2、本专利技术所构建的所述纳米燃油添加剂，通过合理的配制，其中纳米银及纳米银合金具有良好的催化性能和导热导电性能，并且具有多滑移系的面心立方结构；其催化性能可以用来促进燃料的充分燃烧，提高实际利用热值，节省燃油，降低油耗；其良好的导热性能可以使得燃油油温均匀，热能快速传播，利于燃烧；其导电性能使得本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纳米燃油添加剂，其特征在于，其包括非极性溶剂和如下组分：/n

【技术特征摘要】
1.一种纳米燃油添加剂，其特征在于，其包括非极性溶剂和如下组分：



所述分散剂选自十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十六烷基苯磺酸钠、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、十六烷基三甲基溴化铵、曲拉通TX-100、硬脂酸、油酸、油酸钠、油酸酰胺、聚丙烯酸、烷基酚聚氧乙烯醚、司盘系列、吐温系列、聚乙烯醇、磷脂中的一种或多种；
所述乳化剂选自司盘系列、磷脂系列、硬脂酸甘油酯系列、吐温系列、烷基酚聚氧乙烯醚OP10中的一种或多种。


2.根据权利要求1所述的纳米燃油添加剂，其特征在于，其包括非极性溶剂和如下组分：





3.根据权利要求1-2任一项所述的纳米燃油添加剂，其特征在于，所述非极性溶剂选自甲苯、环己烷、正己烷、异构十六烷、异构十二烷、溶剂煤油、溶剂汽油、柴油中的一种或多种。


4.根据权利要求1-2任一项所述的纳米燃油添加剂，其特征在于，所述分散剂选自十二烷基苯磺酸钠、司盘60、油酸、聚丙烯酸中的一种或多种。


5.根据权利要求1-2任一项所述的纳米燃油添加剂，其特征在于，所述乳化剂选自吐温80、烷基酚聚氧乙烯醚OP10、司盘60中的一种或多种。


6.根据权利要求1-5任一项所述的纳米燃油添加剂，其特征在于，所述清净剂选自聚异丁烯胺、三乙醇胺、聚醚胺、聚异丁烯酰亚胺中的一种或多种。


7.一种权利要求1-6任一项所述的纳米燃油添加剂的制备方法，其特征在于，具体步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：宁金威，杜军，郭丽霞，郑涛，马清金，
申请(专利权)人：广州市科瑨材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44