CN110092612A - 一种负离子石墨烯节油装置及其制备方法 - Google Patents

一种负离子石墨烯节油装置及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种负离子石墨烯节油装置及其制备方法，包括至少两个硬塑板，相邻两个硬塑板之间设有负离子石墨烯层，所述负离子石墨烯层是由下述重量份的原料制备而成：电气石40‑60份、莫来石10‑30份、麦饭石10‑20份、石墨烯/纳米TiO2复合粉体2‑5份、Fe2O31‑3份、MnO21‑3份、SiO21‑3份、粘合剂5‑10份、交联剂3‑5份。本发明中负离子石墨烯层具有红外线辐射和负离子释放功能，可使气、油分子团变小，增加氧气活性，提高其燃烧效率，减少黑烟废气，一般节能效果达20％或更高。

Description

一种负离子石墨烯节油装置及其制备方法
技术领域
本发明涉及节油装置技术领域，具体涉及一种负离子石墨烯节油装置及其制备方法。
背景技术
为了实现可持续发展，当下最为重要、最为紧迫的问题之一即为能源问题。要解决世界范围内能源短缺的问题，除了寻找新型环保、可持续发展的能源之外，对于现有的燃油能源，寻找节约能源的办法也是目前最为直接、最有效的措施。
其中，车用降低油耗的产品主要有以下几种：
1.通过将水电离分解成氢气和氧气，输送到发动机内参与燃烧从而降低汽油使用量；
2.通过变频技术，使回路脉冲稳定，通过微电脑更精确的控制油路、电路降低不必要的损耗；
3.就是利用高压放电产生的臭氧进入气缸后分解成三个氧原子，提高气缸含氧量，使汽油燃烧的更完全来降低油耗。
这类产品大多需要将其放置在油泵或气缸进口附近，一方面在安装时大多需要修改油路，使用起来不是很方便，另一方面因为采用外加配件形式，其稳定性和效果也不是太好。总之，这类这些节油装置需要对设备进行改造，造价昂贵，并且节能效果不明显。
发明内容
本发明提出一种负离子石墨烯节油装置及其制备方法，该负离子石墨烯节油装置能够提高燃油的燃烧效率、节省燃料，进而达到节约能源消耗的目的。
为达到上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：
本发明提供一种负离子石墨烯节油装置，包括至少两个硬塑板，相邻两个硬塑板之间设有负离子石墨烯层，所述负离子石墨烯层是由下述重量份的原料制备而成：电气石40-60份、莫来石10-30份、麦饭石10-20份、石墨烯/纳米TiO2复合粉体2-5份、Fe2O31-3份、MnO21-3份、SiO21-3份、粘合剂5-10份、交联剂3-5份。
其中，优选地，所述粘合剂为甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素或环氧树脂。
其中，优选地，所述交联剂为氧化二异丙苯、过氧化苯甲酰、二叔丁基过氧化物或2,5二叔丁基过氧化己烷。
其中，优选地，所述石墨烯/纳米TiO2复合粉体是由下述制备方法制成：
1)将十二烷基磺酸钠溶解在50～60℃热正丁醇中进行搅拌分散，然后再加入纳米TiO2进行搅拌分散，超声处理0.5～1.5h，然后抽滤干燥，即可获得改性纳米TiO2粉体；
2)将改性纳米TiO2粉体与石墨烯加入乙二酸溶液中，再超声分散1～2小时后，然后升温到70～80℃，再加入硅烷偶联剂，反应1～3小时，过滤将滤物烘干即可。
其中，优选地，所述石墨烯与所述纳米TiO2粉体的重量比为1：2～4，所述十二烷基磺酸钠与所述纳米TiO2粉体的重量比为4～6：1，所述硅烷偶联剂与所述纳米TiO2粉体的重量比为10～15：1。
其中，优选地，所述乙二酸溶液质量百分浓度为2～4％。
本发明并提供了一种负离子石墨烯节油装置的制备方法，其特征在于包括下述步骤：
(1)分别取电气石、莫来石和麦饭石，球磨至粒径为60～220纳米的混合粉体；
(2)取石墨烯/纳米TiO2复合粉体、Fe2O3、MnO2、SiO2、粘合剂和交联剂，高速搅拌，制得粘度稳定的浆料；
(3)将步骤(2)制备的浆料附着在两层硬塑板之间，然后经过热压，冷却后制备出成品，最后冲切成小型卡片。
其中，优选地，所述步骤(3)中的热压温度为180～240℃，热压时间为2～5分钟。
本发明的有益效果：
本发明制备负离子石墨烯层的原料中含有电气石、莫来石和麦饭石，并加入Fe2O3、MnO2、SiO2形成负离子体，可放射远红外射线，通过加入石墨烯/纳米TiO2复合粉体，提高了电子交换效率，激发汽油的活性。负离子石墨烯层对汽油的蒸发性和表面张力等理化性能的变化，都有明显的作用。其改变汽油的理化性能机理是：当复合材料辐射的远红外线作用汽油后，汽油由多数分子的聚集态变为少数分子的聚集态或单分子；汽油中分子的振动和转动增强，总体表现为汽油分子的活性增强。
本发明中负离子石墨烯层具有红外线辐射和负离子释放功能，可使气、油分子团变小，增加氧气活性，提高其燃烧效率，减少黑烟废气，一般节能效果达20％或更高。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例提供一种负离子石墨烯节油装置，包括至少两个硬塑板，相邻两个硬塑板之间设有负离子石墨烯层，所述负离子石墨烯层是由下述重量份的原料制备而成：电气石50份、莫来石20份、麦饭石15份、石墨烯/纳米TiO2复合粉体3份、Fe2O32份、MnO22份、SiO22份、甲基纤维素8份、氧化二异丙苯4份。
其中，所述石墨烯/纳米TiO2复合粉体是由下述制备方法制成：
1)将十二烷基磺酸钠溶解在55℃热正丁醇中进行搅拌分散，然后再加入纳米TiO2进行搅拌分散，超声处理1h，然后抽滤干燥，即可获得改性纳米TiO2粉体；
2)将改性纳米TiO2粉体与石墨烯加入质量百分浓度为3％的乙二酸溶液中，再超声分散1.5小时后，然后升温到75℃，再加入硅烷偶联剂，反应2小时，过滤将滤物烘干即可。
其中，所述石墨烯与所述纳米TiO2粉体的重量比为1：3，所述十二烷基磺酸钠与所述纳米TiO2粉体的重量比为5：1，所述硅烷偶联剂与所述纳米TiO2粉体的重量比为12：1。
本实施例并提供了一种负离子石墨烯节油装置的制备方法，包括下述步骤：
(1)分别取电气石、莫来石和麦饭石，球磨至粒径为60～220纳米的混合粉体；
(2)取石墨烯/纳米TiO2复合粉体、Fe2O3、MnO2、SiO2、甲基纤维素和氧化二异丙苯，高速搅拌，制得粘度稳定的浆料；
(3)将步骤(2)制备的浆料附着在两层硬塑板之间，然后经过热压，热压温度为210℃，热压时间为4分钟，冷却后制备出成品，最后冲切成小型卡片。
实施例2
本实施例提供一种负离子石墨烯节油装置，包括至少两个硬塑板，相邻两个硬塑板之间设有负离子石墨烯层，所述负离子石墨烯层是由下述重量份的原料制备而成：电气石40份、莫来石30份、麦饭石10份、石墨烯/纳米TiO2复合粉体5份、Fe2O31份、MnO23份、SiO21份、甲基纤维素10份、氧化二异丙苯3份。
其中，优选地，所述交联剂为氧化二异丙苯、过氧化苯甲酰、二叔丁基过氧化物或2,5二叔丁基过氧化己烷。
其中，优选地，所述石墨烯/纳米TiO2复合粉体是由下述制备方法制成：
1)将十二烷基磺酸钠溶解在50℃热正丁醇中进行搅拌分散，然后再加入纳米TiO2进行搅拌分散，超声处理1.5h，然后抽滤干燥，即可获得改性纳米TiO2粉体；
2)将改性纳米TiO2粉体与石墨烯加入质量百分浓度为2％的乙二酸溶液中，再超声分散2小时后，然后升温到70℃，再加入硅烷偶联剂，反应3小时，过滤将滤物烘干即可。
其中，所述石墨烯与所述纳米TiO2粉体的重量比为1：2，所述十二烷基磺酸钠与所述纳米TiO2粉体的重量比为6：1，所述硅烷偶联剂与所述纳米TiO2粉体的重量比为10：1。
本实施例并提供了一种负离子石墨烯节油装置的制备方法，包括下述步骤：
(1)分别取电气石、莫来石和麦饭石，球磨至粒径为60～220纳米的混合粉体；
(2)取石墨烯/纳米TiO2复合粉体、Fe2O3、MnO2、SiO2、甲基纤维素和氧化二异丙苯，高速搅拌，制得粘度稳定的浆料；
(3)将步骤(2)制备的浆料附着在两层硬塑板之间，然后经过热压，热压温度为180℃，热压时间为5分钟，冷却后制备出成品，最后冲切成小型卡片。
实施例3
本实施例提供一种负离子石墨烯节油装置，包括至少两个硬塑板，相邻两个硬塑板之间设有负离子石墨烯层，所述负离子石墨烯层是由下述重量份的原料制备而成：电气石60份、莫来石10份、麦饭石20份、石墨烯/纳米TiO2复合粉体2份、Fe2O33份、MnO21份、SiO23份、羧甲基纤维素5份、二叔丁基过氧化物5份。
其中，优选地，所述石墨烯/纳米TiO2复合粉体是由下述制备方法制成：
1)将十二烷基磺酸钠溶解在60℃热正丁醇中进行搅拌分散，然后再加入纳米TiO2进行搅拌分散，超声处理0.5h，然后抽滤干燥，即可获得改性纳米TiO2粉体；
2)将改性纳米TiO2粉体与石墨烯加入质量百分浓度为4％的乙二酸溶液中，再超声分散1小时后，然后升温到80℃，再加入硅烷偶联剂，反应1小时，过滤将滤物烘干即可。
其中，所述石墨烯与所述纳米TiO2粉体的重量比为1：4，所述十二烷基磺酸钠与所述纳米TiO2粉体的重量比为4：1，所述硅烷偶联剂与所述纳米TiO2粉体的重量比为15：1。
本实施例并提供了一种负离子石墨烯节油装置的制备方法，包括下述步骤：
(1)分别取电气石、莫来石和麦饭石，球磨至粒径为60～220纳米的混合粉体；
(2)取石墨烯/纳米TiO2复合粉体、Fe2O3、MnO2、SiO2、羧甲基纤维素和二叔丁基过氧化物，高速搅拌，制得粘度稳定的浆料；
(3)将步骤(2)制备的浆料附着在两层硬塑板之间，然后经过热压，热压温度为240℃，热压时间为2分钟，冷却后制备出成品，最后冲切成小型卡片。
实施例4
本实施例提供一种负离子石墨烯节油装置，包括至少两个硬塑板，相邻两个硬塑板之间设有负离子石墨烯层，所述负离子石墨烯层是由下述重量份的原料制备而成：电气石45份、莫来石25份、麦饭石12份、石墨烯/纳米TiO2复合粉体3份、Fe2O32份、MnO22份、SiO23份、羟丙基甲基纤维素6份、过氧化苯甲酰5份。
其中，优选地，所述石墨烯/纳米TiO2复合粉体是由下述制备方法制成：
1)将十二烷基磺酸钠溶解在55℃热正丁醇中进行搅拌分散，然后再加入纳米TiO2进行搅拌分散，超声处理1.5h，然后抽滤干燥，即可获得改性纳米TiO2粉体；
2)将改性纳米TiO2粉体与石墨烯加入质量百分浓度为3％的乙二酸溶液中，再超声分散1.5小时后，然后升温到75℃，再加入硅烷偶联剂，反应2小时，过滤将滤物烘干即可。
其中，所述石墨烯与所述纳米TiO2粉体的重量比为1：3，所述十二烷基磺酸钠与所述纳米TiO2粉体的重量比为5：1，所述硅烷偶联剂与所述纳米TiO2粉体的重量比为14：1。
本实施例并提供了一种负离子石墨烯节油装置的制备方法，包括下述步骤：
(1)分别取电气石、莫来石和麦饭石，球磨至粒径为60～220纳米的混合粉体；
(2)取石墨烯/纳米TiO2复合粉体、Fe2O3、MnO2、SiO2、羟丙基甲基纤维素和过氧化苯甲酰，高速搅拌，制得粘度稳定的浆料；
(3)将步骤(2)制备的浆料附着在两层硬塑板之间，然后经过热压，热压温度为200℃，热压时间为3分钟，冷却后制备出成品，最后冲切成小型卡片。
实施例5
本实施例提供一种负离子石墨烯节油装置，包括至少两个硬塑板，相邻两个硬塑板之间设有负离子石墨烯层，所述负离子石墨烯层是由下述重量份的原料制备而成：电气石55份、莫来石12份、麦饭石18份、石墨烯/纳米TiO2复合粉体3份、Fe2O33份、MnO22份、SiO22份、环氧树脂6份、2,5二叔丁基过氧化己烷4份。
其中，所述石墨烯/纳米TiO2复合粉体是由下述制备方法制成：
1)将十二烷基磺酸钠溶解在55℃热正丁醇中进行搅拌分散，然后再加入纳米TiO2进行搅拌分散，超声处理1.2h，然后抽滤干燥，即可获得改性纳米TiO2粉体；
2)将改性纳米TiO2粉体与石墨烯加入质量百分浓度为3％的乙二酸溶液中，再超声分散1.5小时后，然后升温到75℃，再加入硅烷偶联剂，反应2小时，过滤将滤物烘干即可。
其中，所述石墨烯与所述纳米TiO2粉体的重量比为1：3，所述十二烷基磺酸钠与所述纳米TiO2粉体的重量比为6：1，所述硅烷偶联剂与所述纳米TiO2粉体的重量比为14：1。
本实施例并提供了一种负离子石墨烯节油装置的制备方法，包括下述步骤：
(1)分别取电气石、莫来石和麦饭石，球磨至粒径为60～220纳米的混合粉体；
(2)取石墨烯/纳米TiO2复合粉体、Fe2O3、MnO2、SiO2、环氧树脂和2,5二叔丁基过氧化己烷，高速搅拌，制得粘度稳定的浆料；
(3)将步骤(2)制备的浆料附着在两层硬塑板之间，然后经过热压，热压温度为200℃，热压时间为3分钟，冷却后制备出成品，最后冲切成小型卡片。
将本发明制备的负离子石墨烯节油装置粘贴在多种车型的油箱盖内侧，在现实路况下测试百公里的综合油耗，测试结果如下表所示：
车型 使用前油耗(L/100km) 使用后油耗(L/100km)
大众帕萨特 8.7 6.90
奥迪A4L 9.5 7.54
奔驰E级 12.1 9.62
奔驰C级 9.2 7.34
别克威朗 6.3 5.01
本田飞度 7.5 5.91
由上述数据可以看出，采用本发明的负离子石墨烯节油装置，节能效果达20％以上，并且减少黑烟的产生。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种负离子石墨烯节油装置，其特征在于包括至少两个硬塑板，相邻两个硬塑板之间设有负离子石墨烯层，所述负离子石墨烯层是由下述重量份的原料制备而成：电气石40-60份、莫来石10-30份、麦饭石10-20份、石墨烯/纳米TiO2复合粉体2-5份、Fe2O31-3份、MnO21-3份、SiO21-3份、粘合剂5-10份、交联剂3-5份。
2.根据权利要求1所述的一种负离子石墨烯节油装置，其特征在于：所述粘合剂为甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素或环氧树脂。
3.根据权利要求1所述的一种负离子石墨烯节油装置，其特征在于：所述交联剂为氧化二异丙苯、过氧化苯甲酰、二叔丁基过氧化物或2,5二叔丁基过氧化己烷。
4.根据权利要求1所述的一种负离子石墨烯节油装置，其特征在于：所述石墨烯/纳米TiO2复合粉体是由下述制备方法制成：
1)将十二烷基磺酸钠溶解在50～60℃热正丁醇中进行搅拌分散，然后再加入纳米TiO2进行搅拌分散，超声处理0.5～1.5h，然后抽滤干燥，即可获得改性纳米TiO2粉体；
2)将改性纳米TiO2粉体与石墨烯加入乙二酸溶液中，再超声分散1～2小时后，然后升温到70～80℃，再加入硅烷偶联剂，反应1～3小时，过滤将滤物烘干即可。
5.根据权利要求4所述的一种负离子石墨烯节油装置，其特征在于：所述石墨烯与所述纳米TiO2粉体的重量比为1：2～4，所述十二烷基磺酸钠与所述纳米TiO2粉体的重量比为4～6：1，所述硅烷偶联剂与所述纳米TiO2粉体的重量比为10～15：1。
6.根据权利要求1所述的一种负离子石墨烯节油装置，其特征在于：所述乙二酸溶液质量百分浓度为2～4％。
7.一种权利要求1～6任一项所述负离子石墨烯节油装置的制备方法，其特征在于包括下述步骤：
(1)分别取电气石、莫来石和麦饭石，球磨至粒径为60～220纳米的混合粉体；
(2)取石墨烯/纳米TiO2复合粉体、Fe2O3、MnO2、SiO2、粘合剂和交联剂，高速搅拌，制得粘度稳定的浆料；
(3)将步骤(2)制备的浆料附着在两层硬塑板之间，然后经过热压，冷却后制备出成品，最后冲切成小型卡片。
8.根据权利要求7所述的一种负离子石墨烯节油装置的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中的热压温度为180～240℃，热压时间为2～5分钟。
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