CN108148650A - 二维材料微纳片与碳量子点复合的润滑油及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了二维材料微纳片与碳量子点复合的润滑油及其制备方法。该二维材料微纳片与碳量子点复合的润滑油包括：基础油，添加剂以及二维材料微纳片/碳量子点。本发明所提出的润滑油，其添加有二维材料微纳片/碳量子点，可同时保持碳量子点的高分散性能和二维材料的良好润滑性能，从而使润滑油整体的抗耐磨性能更优异、长期分散稳定性更好。

Description

二维材料微纳片与碳量子点复合的润滑油及其制备方法
技术领域
本发明涉及润滑技术领域，具体的，本发明涉及二维材料微纳片与碳量子点复合的润滑油及其制备方法。
背景技术
目前，由摩擦磨损导致的机械零部件失效造成了巨大的经济损失，因而减小材料表面的磨损可有效减少材料和能量消耗，并能提高机械设备的性能从而提高使用寿命。而润滑油广泛应用于机械工业和汽车系统中，可为摩擦材料的相对运动间提供润滑作用，减小机械摩擦阻力，减缓磨损，抑制温升等。其中，润滑油由基础油和添加剂组成，近年来研究发现纳米材料分散在油中可以起到减小磨损的作用，可充当有效的抗磨剂。
二维材料，由于其优良的力学、电学和光学等性能，近年来在能源、电子器件、生物等领域引起了广泛的关注。当材料被剥离到纳米级厚度时，纳米片很容易在摩擦过程黏附在摩擦材料的表面，在其表面形成一层保护膜，避免了摩擦副的直接碰撞接触，达到减小磨损的效果。可见其独特的层状结构，使其能其应用于润滑领域。具体例如，专利CN104031716A报道了石墨烯可作为润滑油添加剂，专利CN105112124A报道了用高分子改性的负载过渡金属络合物的石墨烯或氧化石墨烯作为润滑油添加剂降低磨损，提高了石墨烯分散性能。另外，石墨烯与其他新材料复合作为润滑油添加剂也有报道，如专利CN104927971A公开了包含离子液体、纳米铜粉和石墨烯组合物润滑油的制备方法。但是，目前石墨烯等二维材料对润滑油抗耐磨效果的提高还不够显著。
此外，量子点也是一种新颖的纳米材料，拥有独特的表面效应、尺寸效应、量子隧道效应、库伦阻塞效应等特点。其中，具有纳米尺寸的碳量子点在常见溶剂中的分散稳定性好，所以其在液体润滑添加剂领域具有广阔的应用前景。反而，国内至今没有关于通过碳量子点剥离得到的二维材料微纳片的复合材料作为润滑油添加剂的任何报道。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
本发明是基于发明人的下列发现而完成的：
本发明人在研究过程中发现，由于碳量子点在常见溶剂中的分散稳定性好，二维材料与碳量子点的复合材料仍具有良好的分散性能，并且二维材料良好的润滑性能很好地保留，使得碳量子点剥离得到的二维材料(例如单层石墨烯、氮化硼、二硫化钼、二硫化钨和二硒化钼等)微纳片的复合材料可作为有效抗磨剂使用，从而可制备出分散性好、长期稳定、更耐磨的润滑油。
有鉴于此，本发明的一个目的在于提出一种兼具良好的分散稳定性和润滑性、抗磨性能更优异或者其制备工艺更简单可控的二维材料微纳片与碳量子点复合的润滑油。
在本发明的第一方面，本发明提出了一种二维材料微纳片与碳量子点复合的润滑油。
根据本发明的实施例，所述润滑油包括：基础油，添加剂，以及二维材料微纳片/碳量子点。发明人经过长期研究发现，本发明实施例的润滑油，其添加有二维材料微纳片/碳量子点，可同时保持碳量子点的高分散性能和二维材料的良好润滑性能，从而使润滑油整体的抗耐磨性能更优异、长期分散稳定性更好。
另外，根据本发明上述实施例的润滑油，还可以具有如下附加的技术特征：
根据本发明的实施例，基于所述润滑油的总重量，所述基础油的含量为70～97.9999重量％，所述添加剂的含量为1～25重量％，所述二维材料微纳片/碳量子点的含量为0.0001～5重量％，表面活性剂的含量为0～1重量％。
根据本发明的实施例，所述二维材料包括选自单层石墨烯、氮化硼、二硫化钼、二硫化钨和二硒化钼的至少一种，且所述二维材料微纳片的尺寸为0.01nm～500微米；所述碳量子点的尺寸为0.01～50nm。
根据本发明的实施例，所述表面活性剂包括选自N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜、油酸和二甲基甲酰胺的至少一种。
根据本发明的实施例，所述基础油包括选自植物型基础油、矿物型基础油和合成性基础油的至少一种；所述添加剂包括选自抗氧化剂、金属钝化剂、锈蚀抑制剂、清洁剂和粘度指数改进剂的至少一种；其中，所述抗氧化剂包括选自2,4,6三叔丁基对甲酚、异辛酸铋和环烷酸铋的至少一种，所述金属钝化剂包括选自苯三唑衍生物、苯并三氮唑和甲基苯并三氮唑的至少一种，所述锈蚀抑制剂包括选自聚异丁烯和烷基琥珀酸衍生物的至少一种，所述清洁剂包括选自水杨酸钙和水杨酸镁的至少一种，所述粘度指数改进剂包括选自苯乙烯、聚苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯和聚甲基丙烯酸甲酯的至少一种。
根据本发明的实施例，基于所述润滑油的总重量，所述抗氧化剂的含量为0.01-2重量％，所述金属钝化剂的含量为0.01-2重量％，所述锈蚀抑制剂的含量为0.01-2重量％，所述清洁剂的含量为0.1-5重量％，所述粘度指数改进剂的含量为0.1-5重量％。
在本发明的第二方面，本发明提出了一种制备二维材料微纳片与碳量子点复合的润滑油的方法。
根据本发明的实施例，所述方法包括：(1)提供碳量子点；(2)将所述碳量子点修饰到二维材料上，以便获得二维材料微纳米/碳量子点复合材料；(3)将所述二维材料微纳米/碳量子点复合材料分散到润滑油中，以便获得二维材料微纳米与碳量子点复合的润滑油。
发明人经过长期研究发现，采用本发明实施例的制备方法，可获得兼具高分散性能、良好润滑性能和长期使用稳定性的润滑油，并且该制备方法的工艺简单、可控，且制造成本低，具有工业化大规模生产的潜质。
另外，根据本发明上述实施例的制备方法，还可以具有如下附加的技术特征：
根据本发明的实施例，步骤(1)包括：(1-1)配置含有有机酸、交联剂和超纯水的原料溶液，其中，在所述原料溶液中有机酸、交联剂和超纯水的质量比为(5～10)：10：(30～60)；(1-2)使用功率为80～200W的微波处理所述原料溶液5～15分钟，并加入超纯水细胞粉碎30～60分钟，再进行抽滤、透析和冷冻干燥处理，以便获得碳量子点。
根据本发明的实施例，步骤(2)包括：将所述碳量子点通过第一分散处理分散到超纯水中，再加入二维材料并进行第二分散处理，然后进行冷冻干燥处理，以便获得二维材料微纳米/碳量子点复合材料；其中，所述第一分散处理为常温下超声10分钟，而所述第二分散处理为50～95摄氏度下超声10～100小时。
根据本发明的实施例，步骤(3)包括：将质量比为(0.0001～5)：(70～97.9999)：(1～25)：(0～1)的所述二维材料微纳米/碳量子点复合材料、基础油、添加剂和表面活性剂混合，以便获得二维材料微纳米与碳量子点复合的润滑油。
本发明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，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本发明一个实施例制备二维材料微纳片与碳量子点复合的润滑油的方法流程图；
图2是本发明另一个实施例的制备方法步骤S100的流程示意图；
图3是本发明一个实施例的二维材料微纳米/碳量子点复合材料的透射电镜照片；
图4是本发明一个实施例的组合物C、D和E静置120小时前后的对比照片。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，本技术领域人员会理解，下面实施例旨在用于解释本发明，而不应视为对本发明的限制。除非特别说明，在下面实施例中没有明确描述具体技术或条件的，本领域技术人员可以按照本领域内的常用的技术或条件或按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可通过市购到的常规产品。
在本发明的一个方面，本发明提出了一种二维材料微纳片与碳量子点复合的润滑油。根据本发明的实施例，该润滑油包括基础油，添加剂，以及二维材料微纳片/碳量子点。需要说明的是，本文中所有“二维材料微纳片”具体是指二维材料剥离后获得的微纳片，“碳量子点”具体是指由分散的类球形颗粒组成的尺寸在10nm以下的碳基纳米点，润滑油具体是指液体润滑剂。
发明人经过长期研究发现，碳量子点在常见溶剂中的分散稳定性好，而二维材料具有良好的润滑性，可通过碳量子点剥离得到的二维材料(例如单层石墨烯、氮化硼、二硫化钼、二硫化钨和二硒化钼等)微纳片形成的复合材料，能兼具高分散性能和良好润滑性能，从而可使润滑油具有良好的分散性和优异的抗磨性。
根据本发明的实施例，润滑油中二维材料微纳片/碳量子点的具体含量不受特别的限制，本领域技术人员可根据添加后润滑油的具体性能进行相应地调整。在本发明的一些实施例中，基于润滑油的总重量，基础油的含量可为70～97.9999重量％，添加剂的含量可为1～25重量％，二维材料微纳片/碳量子点的含量可为0.0001～5重量％。如此，在常用的润滑油中只需添加0.0001～5重量％的二维材料微纳片/碳量子点，即可获得分散性良好、抗磨性能优异的润滑油。
根据本发明的实施例，润滑油中还可添加0～1重量％的表面活性剂。如此，可使二维材料微纳片/碳量子点在润滑油中的分散稳定性更好，即使静置7天以上也不会出现沉淀，从而使该润滑油的长期使用稳定性更佳。
根据本发明的实施例，二维材料的具体类型不受特别的限制，本领域常用的可改善润滑油润滑性且可被碳量子点剥离的二维材料均可，本领域技术人员可根据润滑油所需的具体抗磨性能指标进行相应地选择。在本发明的一些实施例中，二维材料可包括选自单层石墨烯、氮化硼、二硫化钼(MoS2)、二硫化钨(WS2)和二硒化钼(MoSe2)的至少一种，如此，采用上述种类的二维材料可被碳量子点剥离成二维材料微纳片，从而更易在摩擦过程中粘附在摩擦副的表面并形成一层保护膜，进而进一步减小损耗的效果。在一些具体示例中，二维材料可选择二硫化钼(MoS2)，如此，二硫化钼是一种常用的二维层状材料，具有层间摩擦力小，耐高温、高压，在油中的分散性较好，极易制备等不同方面的优点。
根据本发明的实施例，二维材料微纳片的具体尺寸也不受特别的限制，本领域技术人员可根据润滑油所需的具体抗磨性能指标进行相应地筛选。在本发明的一些实施例中，上述种类的二维材料微纳片的尺寸可以为0.01nm～500微米，如此，被碳量子点剥离后的二维材料微纳片更容易达到纳米级厚度，从而可进一步提高润滑油的抗磨损性。
根据本发明的实施例，碳量子点的具体尺寸也不受特别的限制，本领域技术人员可根据润滑油所需的具体抗磨性能指标进行相应地筛选。在本发明的一些实施例中，碳量子点的尺寸可以为0.01～50nm，如此，采用上述尺寸的碳量子点剥离二维材料的效果更佳。
根据本发明的实施例，表面活性剂的具体类型不受特别的限制，本领域技术人员可根据二维材料的具体种类、基础油的具体种类进行相应地选择。在本发明的一些实施例中，表面活性剂可包括选自N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜、油酸和二甲基甲酰胺的至少一种，如此，可更有效地提高二维材料微纳片/碳量子点在润滑油中的长期使用稳定性。
根据本发明的实施例，基础油的具体类型不受特别的限制，本领域技术人员可根据润滑油的具体使用要求进行相应地选择。在本发明的一些实施例中，基础油可包括选自植物型基础油、矿物型基础油和合成性基础油的至少一种，如此，植物性基础油具有毒性低、可生物降解性等优点，矿物型基础油具有原料充足、价格低廉、易通过加入添加剂来提高使用性能等优点，而合成型基础油具有热稳定性好、抗氧化性好等优点。
根据本发明的实施例，添加剂的具体类型也不受特别的限制，本领域技术人员可根据润滑油的具体使用要求进行相应地选择。在本发明的一些实施例中，添加剂可包括选自抗氧化剂、金属钝化剂、锈蚀抑制剂、清洁剂和粘度指数改进剂的至少一种，如此，可改善润滑油的特性或使润滑油具有新的特性。
根据本发明的实施例，抗氧化剂可包括选自2,4,6三叔丁基对甲酚、异辛酸铋和环烷酸铋的至少一种，如此，能够在较高温度和湿度下改善材料的抗氧化性能。根据本发明的实施例，金属钝化剂包括选自苯三唑衍生物、苯并三氮唑和甲基苯并三氮唑的至少一种，如此，能够在材料表面形成惰性膜，进一步阻止材料的氧化。根据本发明的实施例，锈蚀抑制剂包括选自聚异丁烯和烷基琥珀酸衍生物的至少一种，如此，能够有效抑制材料尤其是金属摩擦材料的锈蚀。根据本发明的实施例，清洁剂包括选自水杨酸钙和水杨酸镁的至少一种，如此，能够对材料表面的油污等进行有效清洗。根据本发明的实施例，粘度指数改进剂包括选自苯乙烯、聚苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯和聚甲基丙烯酸甲酯的至少一种如此，能够改变润滑油的粘度，从而提高其粘温特性。
根据本发明的实施例，基于润滑油的总重量，抗氧化剂的含量可以为0.01-2重量％，金属钝化剂的含量可以为0.01-2重量％，锈蚀抑制剂的含量可以为0.01-2重量％，清洁剂的含量可以为0.1-5重量％，粘度指数改进剂的含量可以为0.1-5重量％。如此，采用上述各种含量添加剂的润滑油，在兼具高分散性能和良好润滑性能的同时，还可具有各方面更均衡的使用性能。在本发明的一些实施例中，基于润滑油的总重量，抗氧化剂、金属钝化剂、锈蚀抑制剂、清洁剂和粘度指数改进剂的含量够可以为1重量％，如此，润滑油的润滑性能和长期使用稳定性都会更好。
综上所述，根据本发明的实施例，本发明提出了一种润滑油，其添加有二维材料微纳片/碳量子点，可同时保持碳量子点的高分散性能和二维材料的良好润滑性能，从而使润滑油整体的抗耐磨性能更优异、长期分散稳定性更好。
在本发明的另一个方面，本发明提出了一种制备二维材料微纳片与碳量子点复合的润滑油的方法。参照图1～2，对本发明的制备方法进行详细的描述。根据本发明的实施例，参照图1，该制备方法包括：
S100：提供碳量子点。
在该步骤中，预先制备出或使用现成的碳量子点。根据本发明的实施例，碳量子点的制备方法不受特别的限制，本领域技术人员可根据所需碳量子点的具体尺寸进行相应地选择。在本发明的一些实施例中，参照图2，步骤S100可进一步包括：
S110：配置含有有机酸、交联剂和超纯水的原料溶液。
在该步骤中，配置含有有机酸、交联剂和超纯水的原料溶液，其中，在原料溶液中有机酸、交联剂和超纯水的质量比为(5～10)：10：(30～60)。
根据本发明的实施例，有机酸和交联剂的具体种类不受特别的限制，只要该种类的有机酸和交联剂能通过微波法获得碳量子点即可，本领域技术人员可根据所述碳量子点的具体要求进行相应地选择。在本发明的一些实施例中，有机酸可以为柠檬酸、草酸、苹果酸、枸橼酸、抗坏血酸、磺酸、硫羧酸等，交联剂可以为尿素、乙二胺，如此，可高效、环保地制备出碳量子点。在一些具体示例中，有机酸可以为柠檬酸，交联剂可以为尿素，如此，可不仅可高效、环保地制备出碳量子点，并且原料的来源广泛、成本较低，适于工业化大规模生产碳量子点。
S120：使用微波处理原料溶液，并加入超纯水细胞粉碎，再进行抽滤、透析和冷冻干燥处理，以便获得碳量子点。
在该步骤中，可使用功率为80～200W的微波处理所述原料溶液5～15分钟，并加入超纯水细胞粉碎30～60分钟，再进行抽滤、透析和冷冻干燥处理，以便获得碳量子点。如此，采用上述具体的步骤，可操作简单、高效、大批量地获得尺寸为0.01～50nm的碳量子点。
S200：将碳量子点修饰到二维材料上，以便获得二维材料微纳米/碳量子点复合材料。
在该步骤中，将步骤S100的碳量子点修饰到二维材料上，以便获得二维材料微纳米/碳量子点复合材料。根据本发明的实施例，具体的修饰方法不受特别的限制，本领域技术人员可根据具体的复材修饰方法获得二维材料微纳米/碳量子点复合材料。
在本发明的一些实施例中，可将碳量子点通过第一分散处理分散到超纯水中，再加入二维材料并进行第二分散处理，然后进行冷冻干燥处理，以便获得二维材料微纳米/碳量子点复合材料；其中，第一分散处理为常温下超声10分钟，而第二分散处理为50～95摄氏度下超声10～100小时。如此，通过两步超声分散处理，即可操作简单地获得二维材料微纳米/碳量子点复合材料，并且该方法的设备简单、环境友好且适合大规模批量生产。
S300：将二维材料微纳米/碳量子点复合材料分散到润滑油中，以便获得二维材料微纳米与碳量子点复合的润滑油。
在该步骤中，将步骤S200制备的二维材料微纳米/碳量子点复合材料分散到润滑油中，以便获得二维材料微纳米与碳量子点复合的润滑油。根据本发明的实施例，分散具体的方法和步骤不受特别的限制，本领域技术人员可根据二维材料微纳米的具体种类和润滑油的基础油的具体种类进行相应地选择。
在本发明的一些实施例中，可将质量比为(0.0001～5)：(70～97.9999)：(1～25)：(0～1)的二维材料微纳米/碳量子点复合材料、基础油、添加剂和表面活性剂混合，并通过机械搅拌的超声分散，以便获得二维材料微纳米与碳量子点复合的润滑油。如此，获得润滑油的抗耐磨性更好，且静置7天以上仍具有良好的分散稳定性。
综上所述，根据本发明的实施例，本发明提出了一种制备二维材料微纳片与碳量子点复合的润滑油的方法，可获得兼具高分散性能、良好润滑性能和长期使用稳定性的润滑油，并且该制备方法的工艺简单、可控，且制造成本低，具有工业化大规模生产的潜质。
下面参考具体实施例，对本发明进行描述，需要说明的是，这些实施例仅是描述性的，而不以任何方式限制本发明。
实施例1
在该实施例中，制备二维材料微纳片/碳量子点复合材料，其中，二维材料选择二硫化钼(MoS2)。具体的步骤如下：
(1)以柠檬酸为有机酸、尿素为交联剂并通过微波法，制备出尺寸为0.01～50nm的碳量子点；
(2)将300mg碳量子点分散到200mL超纯水中，超声10分钟，制备出分散均匀浓度为1.5g/L的碳量子点水溶液；
(3)称取50mg MoS2粉加入到步骤(2)制备的碳量子点水溶液中，超声10分钟得到分散液；
(4)将步骤(3)得到的分散液倒入250毫升的玻璃瓶中，进行超声，超声功率为400瓦，超声温度为60度，超声时间为40小时，得到碳量子点修饰的MoS2纳米片水相分散液；
(5)将步骤(4)的水相分散液冷冻干燥，得到组合物A，即MoS2纳米片/碳量子点复合材料粉末。
该实施例的MoS2纳米片/碳量子点复合材料的TEM照片，如图3所示，其标尺为10nm。由此可看出，碳量子点被有效地并较均匀地修饰在二硫化钼片状二维材料表面。
实施例2
在该实施例中，按照与实施例1基本相同的方法，制备二维材料微纳片/碳量子点复合材料。区别在于，在该实施例中二维材料采用的是单层石墨烯。
实施例3
在该实施例中，按照与实施例1基本相同的方法，制备二维材料微纳片/碳量子点复合材料。区别在于，在该实施例中二维材料采用的是氮化硼。
实施例4
在该实施例中，按照与实施例1基本相同的方法，制备二维材料微纳片/碳量子点复合材料。区别在于，在该实施例中二维材料采用的是二硫化钨(WS2)。
实施例5
在该实施例中，按照与实施例1基本相同的方法，制备二维材料微纳片/碳量子点复合材料。区别在于，在该实施例中二维材料采用的是二硒化钼(MoSe2)。
实施例6
在该实施例中，取合成型基础油90g，加入N-甲基吡咯烷酮5g、2,4,6三叔丁基对甲酚1g、苯并三氮唑1g、聚异丁烯1g、水杨酸钙1g和苯乙烯1g。调和搅拌均匀后，即可得到组合物B。
实施例7
在该实施例中，将实施例1的组合物A(MoS2纳米片/碳量子点复合材料)与实施例6的组合物B，分别取0.002g、99.998g，然后机械搅拌30min至均匀后转移至超声分散30min，得到组合物C(润滑油)。
实施例8
在该实施例中，将实施例1的组合物A(MoS2纳米片/碳量子点复合材料)与实施例6的组合物B，分别取0.01g、99.99g，然后机械搅拌30min至均匀后转移至超声分散30min，得到组合物D(润滑油)。
实施例9
在该实施例中，将实施例1的组合物A(MoS2纳米片/碳量子点复合材料)与实施例6的组合物B，分别取0.02g、99.98g，然后机械搅拌30min至均匀后转移至超声分散30min，得到组合物E(润滑油)。
实施例10
在该实施例中，对实施例6的组合物B、实施例7的组合物C、实施例8的组合物D和实施例9的组合物E，分别进行润滑油的抗耐磨性能测试。
其中，抗耐磨性能测试依据国标GB3142-82润滑剂承载能力测定法(四球法)测出的实施例产品的平均摩擦系数和磨斑直径，其试验条件为恒载荷40kg，转速1200rpm，30分钟；获得的平均摩擦系数和磨斑直径如表1所示。
表1.不同组的润滑油抗耐磨性能测试结果
产品 B C D E
摩擦系数 0.085 0.082 0.095 0.107
磨斑直径(mm) 0.604 0.352 0.374 0.377
该实施例的试验结果可以看出，含有不同质量分数的MoS2纳米片/碳量子点润滑油经30分钟的磨斑直径低于未添加MoS2纳米片/碳量子点的基础油，可见MoS2纳米片/碳量子点可作为润滑油的有效抗磨添加剂。
实施例11
在该实施例中，将实施例7的组合物C、实施例8的组合物D和实施例9的组合物E，静置120小时，以考察添加有MoS2纳米片/碳量子点复合材料的润滑油的分散稳定性。
该实施例的放置120小时前后的对比图，可参考图4所示。从图4可看出，120小时后组合物C、D和E均没有沉淀出现，说明MoS2纳米片/碳量子点复合材料在润滑油中具有很好的分散稳定性。
总结
综合实施例1～11可得出，本发明所提出的润滑油，其添加有二维材料微纳片/碳量子点，可同时保持碳量子点的高分散性能和二维材料的良好润滑性能，从而使润滑油整体的抗耐磨性能更优异、长期分散稳定性更好。并且，制备方法工艺简单、可控，且制造成本低，具有工业化大规模生产的潜质。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种二维材料微纳片与碳量子点复合的润滑油，其特征在于，包括：
基础油，
添加剂，以及
二维材料微纳片/碳量子点。
2.根据权利要求1所述的润滑油，其特征在于，基于所述润滑油的总重量，
所述基础油的含量为70～97.9999重量％，
所述添加剂的含量为1～25重量％，
所述二维材料微纳片/碳量子点的含量为0.0001～5重量％，
表面活性剂的含量为0～1重量％。
3.根据权利要求1或2所述的润滑油，其特征在于，
所述二维材料包括选自单层石墨烯、氮化硼、二硫化钼、二硫化钨和二硒化钼的至少一种，且所述二维材料微纳片的尺寸为0.01nm～500微米；
所述碳量子点的尺寸为0.01～50nm。
4.根据权利要求2所述的润滑油，其特征在于，所述表面活性剂包括选自N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜、油酸和二甲基甲酰胺的至少一种。
5.根据权利要求1或2所述的润滑油，其特征在于，
所述基础油包括选自植物型基础油、矿物型基础油和合成性基础油的至少一种；
所述添加剂包括选自抗氧化剂、金属钝化剂、锈蚀抑制剂、清洁剂和粘度指数改进剂的至少一种；其中，
所述抗氧化剂包括选自2,4,6三叔丁基对甲酚、异辛酸铋和环烷酸铋的至少一种，
所述金属钝化剂包括选自苯三唑衍生物、苯并三氮唑和甲基苯并三氮唑的至少一种，
所述锈蚀抑制剂包括选自聚异丁烯和烷基琥珀酸衍生物的至少一种，
所述清洁剂包括选自水杨酸钙和水杨酸镁的至少一种，
所述粘度指数改进剂包括选自苯乙烯、聚苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯和聚甲基丙烯酸甲酯的至少一种。
6.根据权利要求5所述的润滑油，其特征在于，基于所述润滑油的总重量，
所述抗氧化剂的含量为0.01-2重量％，
所述金属钝化剂的含量为0.01-2重量％，
所述锈蚀抑制剂的含量为0.01-2重量％，
所述清洁剂的含量为0.1-5重量％，
所述粘度指数改进剂的含量为0.1-5重量％。
7.一种制备二维材料微纳片与碳量子点复合的润滑油的方法，其特征在于，包括：
(1)提供碳量子点；
(2)将所述碳量子点修饰到二维材料上，以便获得二维材料微纳米/碳量子点复合材料；
(3)将所述二维材料微纳米/碳量子点复合材料分散到润滑油中，以便获得二维材料微纳米与碳量子点复合的润滑油。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤(1)包括：
(1-1)配置含有有机酸、交联剂和超纯水的原料溶液，其中，在所述原料溶液中有机酸、交联剂和超纯水的质量比为(5～10)：10：(30～60)；
(1-2)使用功率为80～200W的微波处理所述原料溶液5～15分钟，并加入超纯水细胞粉碎30～60分钟，再进行抽滤、透析和冷冻干燥处理，以便获得碳量子点。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤(2)包括：
将所述碳量子点通过第一分散处理分散到超纯水中，再加入二维材料并进行第二分散处理，然后进行冷冻干燥处理，以便获得二维材料微纳米/碳量子点复合材料；
其中，所述第一分散处理为常温下超声10分钟，而所述第二分散处理为50～95摄氏度下超声10～100小时。
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤(3)包括：
将质量比为(0.0001～5)：(70～97.9999)：(1～25)：(0～1)的所述二维材料微纳米/碳量子点复合材料、基础油、添加剂和表面活性剂混合，以便获得二维材料微纳米与碳量子点复合的润滑油。
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