石墨烯/二硒化钼复合材料及其制备方法与在制备润滑油中的应用技术

本发明专利技术涉及一种石墨烯/二硒化钼复合材料及其制备方法与在制备润滑油中的应用。本发明专利技术提供了一种石墨烯/二硒化钼复合材料的制备方法，包括步骤：将氧缺陷二氧化钛/石墨烯、硒粉水合肼溶液和钼酸钠溶液混合，得到混合物；将混合物进行水热反应，得到沉淀产物；之后依次进行干燥和退火处理，得到石墨烯/二硒化钼复合材料；其中，硒源与钼源的摩尔比值为（1.5‑2.5）：1，氧缺陷二氧化钛/石墨烯占石墨烯/二硒化钼复合材料的质量百分比为20%‑38%，水热反应的温度为180‑200℃，时间为20‑30 h。本发明专利技术提供的石墨烯/二硒化钼复合材料分散性好，结构稳定性强，有优良的导电导热性能和抗磨耐压性能；作为添加剂加至润滑油中，可以提高润滑油的抗静电和极压抗磨性能。

【技术实现步骤摘要】
石墨烯/二硒化钼复合材料及其制备方法与在制备润滑油中的应用
本专利技术属于润滑油
，尤其涉及一种石墨烯/二硒化钼复合材料及其制备方法与在制备润滑油中的应用。
技术介绍
润滑油广泛应用于汽车、火车、飞机和轮船等各类型的机械设备中，用以减少两个相互接触的零件之间的摩擦损耗，同时起到冷却、抗蚀防锈、清洁、密封和缓冲应力等保护设备的作用。润滑油主要由决定其基本性质的基础油和改善提升或增加其某些性能的添加剂组成。通过选择不同类型的添加剂可以赋予润滑油不同的特殊性能。这些添加剂种类繁多，主要有抗氧抗腐剂、极压抗磨剂、防锈剂、抗泡沫剂等。随着科学技术的进步，纳米化材料近年来受到广泛关注。纳米化材料具有独特的尺寸性能效应等特点成为润滑油添加剂的一个重要发展方向。石墨烯具有二维片层结构，优异的物理性质，例如高理论导热导电特性以及稳定的化学特性，作为润滑油添加剂能够极大的提高润滑油的各项性能，尤其是抗静电性能和抗磨耐压性。但本专利技术专利技术人在研究过程中发现石墨烯作为润滑油添加剂时至少存在如下技术问题：石墨烯具有特殊的二维片层结构，片与片间存在较大的范德华力，使得其分散性较差，作为润滑油添加剂时容易出现团聚现象。因此需要加入其它类型的添加剂来减少石墨烯的团聚现象，但是其它类型的添加剂的增加又会降低润滑油的性能。
技术实现思路
本专利技术通过提供一种石墨烯/二硒化钼复合材料及其制备方法与在制备润滑油中的应用，解决了现有技术中将石墨烯直接作为润滑油添加剂会导致出现团聚现象，加入其他添加剂又会降低润滑油性能的问题，实现了将石墨烯/二硒化钼复合材料作为润滑油添加剂，使其既不发生团聚，还能提高润滑油性能。本专利技术提供了一种石墨烯/二硒化钼复合材料的制备方法，包括步骤：将氧缺陷二氧化钛/石墨烯、硒粉水合肼溶液和钼酸钠溶液混合，得到混合物；其中，硒源与钼源的摩尔比值为2：1；将混合物进行水热反应，得到沉淀产物；其中，水热反应的温度为180-200℃，时间为20-30h；将沉淀产物依次进行干燥和退火处理，得到石墨烯/二硒化钼复合材料；其中，氧缺陷二氧化钛/石墨烯占石墨烯/二硒化钼复合材料的质量百分比为20%-38%。专利技术人经过长期研究发现，通过上述方法制备得到的石墨烯/二硒化钼复合材料，即MoSe2-TiO2-x-G纳米异质结材料，可代替传统的润滑添加剂，比石墨烯的分散性好，更加有利于分散在基础油中，减少了额外分散剂的使用；并且具有很强的结构稳定性，在润滑油的长期使用过程中不会发生结构的破坏，大大增加了润滑油的抗磨减磨效果；另外，具有优良的导电性能，将其加入到润滑油中后能够大大减少接触电阻，提高润滑油导电性，进而使得该润滑油具有抗静电性能。另外，根据本专利技术上述的石墨烯/二硒化钼复合材料的制备方法，还可以具有如下的附加技术特征。根据本专利技术，氧缺陷二氧化钛/石墨烯是将二氧化钛/石墨烯材料在500-700℃的氢气气氛中保温1-10h后冷却淬火至室温制备而得。根据本专利技术，二氧化钛/石墨烯材料是采用原子层沉积技术制备而成，其中钛源为四氯化钛，氧源为水。根据本专利技术，还包括将沉淀产物进行反复离心、洗涤的步骤，至离心后上清液颜色为澄清透明。根据本专利技术，干燥为冷冻干燥，冷冻干燥的温度低于-25℃，时间为24-30h。根据本专利技术，退火处理的温度为400-600℃，时间为4-6h；退火处理在氩氢混合气气氛中进行，氩氢混合气气氛中氢气的体积含量为5%-10%。本专利技术还提供了一种根据上述方法制备得到的石墨烯/二硒化钼复合材料。专利技术人经过长期研究发现，通过上述方法制备得到的石墨烯/二硒化钼复合材料，即MoSe2-TiO2-x-G纳米异质结材料，分散性好，结构稳定性强，有优良的导电性能。本专利技术还提供了上述石墨烯/二硒化钼复合材料在制备润滑油中的应用。专利技术人经过长期研究发现，将上述石墨烯/二硒化钼复合材料用作润滑油添加剂，可以大大减少接触电阻，提高润滑油导电性，进而使得该润滑油具有抗静电性能；可以发挥其特有的物化性能，在润滑油中起到承压骨架的作用；具有石墨烯/MoSe2双重减磨润滑的效果；比石墨烯的分散性好；且具有很好的稳定性。本专利技术还提供一种润滑油，包括基础油和添加剂；其中，添加剂包括上述石墨烯/二硒化钼复合材料。专利技术人经过长期研究发现，加有上述石墨烯/二硒化钼复合材料的润滑油，具有抗静电、耐磨、分散性好和稳定性强等优点。另外，根据本专利技术上述的润滑油，还可以具有如下的附加技术特征：石墨烯/二硒化钼复合材料在润滑油中的质量百分比为0.01%-2%。本专利技术提供的一个或多个技术方案，至少具有如下有益效果：（1）与传统复合材料添加剂的制备流程相比，本专利技术通过采用简单的水热反应制备石墨烯/二硒化钼复合材料（MoSe2-TiO2-x-G纳米异质结材料），容易实现批量化生产；同时，氧缺陷二氧化钛介于石墨烯和MoSe2之间，起到桥接形核的作用，使得MoSe2的生长在石墨烯表面容易形核，且均匀分布。另外，MoSe2同样也为一种纳米二维材料，也具备了减磨润滑的作用，因此实现了石墨烯/MoSe2双重减磨润滑的效果。（2）本专利技术提供的石墨烯/二硒化钼复合材料具有优良的导电性能，所以将其加入到润滑油中后能够大大减少接触电阻，提高润滑油导电性，进而使得该润滑油具有抗静电性能，能够应用于复印机、高压电机轴承、电镀生产线、发电机等可能产生静电的工作环境。（3）将本专利技术提供的石墨烯/二硒化钼复合材料添加到润滑油中，可以发挥其特有的物化性能，在润滑油中起到承压骨架的作用；其不仅可以渗透到摩擦工件表面，改变表层界面结构，提高工件抗氧化、抗腐蚀及抗磨性能；而且未渗入金属表面的部分可以填充到摩擦表面的凹凸处，提高摩擦面的承载面积，以降低摩擦系数，提高承压能力。（4）本专利技术采用石墨烯/二硒化钼复合材料（MoSe2-TiO2-x-G纳米异质结材料）来代替传统的润滑添加剂，这种材料比石墨烯的分散性好，更加有利于分散在基础油中，减少了额外分散剂的使用。（5）本专利技术提供的石墨烯/二硒化钼复合材料（MoSe2-TiO2-x-G纳米异质结材料）具有很强的结构稳定性，在润滑油的长期使用过程中不会发生结构的破坏，大大增加了润滑油的抗磨减磨效果，减少了润滑油的更换周期。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明图1为本专利技术实施例1中的石墨烯/二硒化钼复合材料的X射线衍射（XRD）图谱；图2为本专利技术实施例1中的石墨烯/二硒化钼复合材料的透射电子显微镜（TEM）照片。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，因此只是作为示例，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。本专利技术提供了一种石墨烯/二硒化钼复合材料的制备方法，包括步骤：将氧缺陷二氧化钛/石墨烯、硒粉水合肼溶液和钼酸钠溶液混合，得到混合本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石墨烯/二硒化钼复合材料的制备方法，其特征在于，包括步骤：/n将氧缺陷二氧化钛/石墨烯、硒粉水合肼溶液和钼酸钠溶液混合，得到混合物；其中，硒源与钼源的摩尔比值为（1.5-2.5）：1；/n将所述混合物进行水热反应，得到沉淀产物；其中，所述水热反应的温度为180-200℃，时间为20-30 h；/n将所述沉淀产物依次进行干燥和退火处理，得到所述石墨烯/二硒化钼复合材料；其中，所述氧缺陷二氧化钛/石墨烯占所述石墨烯/二硒化钼复合材料的质量百分比为20%-38%。/n

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯/二硒化钼复合材料的制备方法，其特征在于，包括步骤：
将氧缺陷二氧化钛/石墨烯、硒粉水合肼溶液和钼酸钠溶液混合，得到混合物；其中，硒源与钼源的摩尔比值为（1.5-2.5）：1；
将所述混合物进行水热反应，得到沉淀产物；其中，所述水热反应的温度为180-200℃，时间为20-30h；
将所述沉淀产物依次进行干燥和退火处理，得到所述石墨烯/二硒化钼复合材料；其中，所述氧缺陷二氧化钛/石墨烯占所述石墨烯/二硒化钼复合材料的质量百分比为20%-38%。


2.根据权利要求1所述的石墨烯/二硒化钼复合材料的制备方法，其特征在于：所述氧缺陷二氧化钛/石墨烯是将二氧化钛/石墨烯材料在500-700℃的氢气气氛中保温1-10h后冷却淬火至室温制备而得。


3.根据权利要求2所述的石墨烯/二硒化钼复合材料的制备方法，其特征在于：所述二氧化钛/石墨烯材料是采用原子层沉积技术制备而成，其中钛源为四氯化钛，氧源为水。


4.根据权利要求1所述的石墨烯/二硒化钼复合材料...

【专利技术属性】
技术研发人员：王恭凯，
申请(专利权)人：华星先进科学技术应用研究天津有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12