一种镁离子掺杂碳量子点及其制备和应用方法技术

本发明专利技术涉及一种镁离子掺杂碳量子点及其制备和应用方法，其特征在于：1）油浴条件下，将葡萄糖酸镁和1‑氨丙基‑3‑甲基咪唑溴盐按摩尔比1:1~4进行熔融混合，搅拌混匀形成凝胶；2）在氮气保护、磁力搅拌下，将凝胶在180~240℃进行热解1~6h，产物冷却；3）将产物溶于超纯水中得棕黑色分散液，产物的质量与水的体积比为1:10~50，分散液离心得含碳量子点的上层分散液；4）将上层分散液移至透析袋中，在超纯水中透析3~5天；5）将分散液冷冻干燥、鼓风干燥即可。本发明专利技术优点：镁离子掺杂碳量子点粒径小，尺寸分布均一，制备工艺简单、易于操作，适宜工业化生产；镁离子掺杂碳量子点添加到水基润滑基础液中，其平均摩擦系数下降了60.6%；磨损体积下降了81.8%。

【技术实现步骤摘要】
一种镁离子掺杂碳量子点及其制备和应用方法
本专利技术属于新型功能纳米材料制备
，涉及一种镁离子掺杂碳量子点及其制备和应用方法。技术背景据报道，地球总能量的三分之一以摩擦的形式被消耗掉，磨损造成了大约60%的机械部件损伤，超过50%的机械故障可归因于润滑失效和过度磨损。我国每年仅因摩擦磨损造成的经济损失就近600亿元。作为摩擦磨损的天敌，润滑应运而生并在生活、生产乃至航空航天中无处不在。润滑是提升机械设备能量利用效率和使用寿命的关键技术之一。普通轿车发动机及传动装置运行时产生的摩擦大约消耗燃料总能量的16.5%，如果采用先进的润滑技术避免该部分能耗，每辆轿车每年大约节省170升燃料，全球每年可节省1040亿升燃料。更有报道称一个国家每年通过提升润滑技术所节约的成本可占其国内生产总值的1.0-1.4%。提升润滑技术最直接有效的方式是开发具有长使用寿命的高性能润滑剂。在植物油和动物油脂出现以前，水一直是人类最常使用的润滑剂，但水作为润滑剂有诸多缺点，如成膜能力差、抗剪应力低、粘温系数小、减摩抗磨性能差等，尤其是减摩抗磨能力较差，极大本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种镁离子掺杂碳量子点，其特征在于：镁离子掺杂碳量子点的平均粒径在3-10nm，碳量子点的表面含有大量含氧基团和1-氨丙基-3-甲基咪唑溴盐，它们均通过共价键修饰在碳量子点表面；同时，碳量子点的表面和碳核内部含有大量镁离子。/n

【技术特征摘要】
1.一种镁离子掺杂碳量子点，其特征在于：镁离子掺杂碳量子点的平均粒径在3-10nm，碳量子点的表面含有大量含氧基团和1-氨丙基-3-甲基咪唑溴盐，它们均通过共价键修饰在碳量子点表面；同时，碳量子点的表面和碳核内部含有大量镁离子。


2.根据权利要求1所述一种镁离子掺杂碳量子点，其特征在于：所述含氧基团为羧基、羟基、环氧基、羰基中任一种或多种。


3.一种镁离子掺杂碳量子点的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
1）在油浴条件下，将葡萄糖酸镁和1-氨丙基-3-甲基咪唑溴盐按摩尔比1:1~4进行熔融混合，搅拌使其混合均匀，以形成凝胶；
2）在氮气保护、磁力搅拌下，将步骤1）制得的凝胶在180~240℃下进行热解，反应时间为1~6h，待反应结束后，将产物冷却至室温；
3）将步骤2）所得产物溶于超纯水中，控制产物的质量与水的体积比为1:10~50，在机械搅拌下使其完全溶解，得到棕黑色分散液，随后将分散液移至离心管中，在6000~12000rpm/min的离心速度下分离5~30min，保留含碳量子点的上层分散液；
4）将步骤3）所得上层分散液移至透析...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭寿，任东风，文贵强，李玉峰，唐伟伟，刘海东，陈涛，李新雨，王文齐，李印龙，
申请(专利权)人：凯盛石墨碳材料有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51