[发明专利]一种石墨烯-类水滑石复合物及其制备方法与应用

权利要求书

1.石墨烯-类水滑石复合物，其特征在于：是有机改性类水滑石与石墨烯或改性石墨烯的复合物；所述有机改性类水滑石的改性剂为硬脂酸盐、十二烷基硫酸盐或月桂酸盐；所述有机改性类水滑石的片径大小为纳米级，石墨烯或改性石墨烯的片径大小为微米级；所述有机改性类水滑石与石墨烯或改性石墨烯的质量比为0.2-1；所述改性石墨烯为氧化石墨烯；

所述的有机改性类水滑石与石墨烯的复合物的制备方法，包括如下步骤：

1）制备有机改性类水滑石；

2）层板柱撑石墨烯制备：采用电化学电解剥离的方法制备柱撑石墨烯；

3）有机改性类水滑石与石墨烯的复合物制备：将步骤1和步骤2所得的产物按有机改性类水滑石与柱撑石墨烯质量比为0.2-1加入异丙醇与水的混合溶液中，其中异丙醇和水的体积比0.2-0.5，将混合体系在5-15℃循环水域控温剥离；在获得的浆液中加入浆液体积2-5倍的丙酮，震荡5-20分钟，固颗粒将分为沉淀层和上浮层，取上浮层固体，加入乙醇与蒸馏水混合液，乙醇和蒸馏水的体积比为0.2-1，超声10-30分钟，冷冻干燥得到有机改性类水滑石与石墨烯的复合物；

所述的有机改性类水滑石与改性石墨烯的复合物的制备方法，包括如下步骤：

1) 制备有机改性类水滑石；

2）氧化石墨烯制备：采用电化学氧化的方法制备氧化石墨烯；

3）有机改性类水滑石与氧化石墨烯的复合物制备：将步骤1和步骤2所得滤饼按氧化石墨烯与有机改性类水滑石质量比为2:1加入异丙醇与水的混合溶液中，其中异丙醇和水的体积比为1:4，将混合体系在10℃循环水域控温剥离；剥离采用多级机械剪切方法，定子与转子间隙为0.5mm；5000rpm，8000rpm，11000rpm，13000rpm，8000rpm依次剪切1.5h；取一份剪切后的浆液，加入浆液体积4倍的丙酮，震荡10分钟，固颗粒将分为沉淀层和上浮层，取上浮层固体，加入乙醇与蒸馏水混合液，乙醇和蒸馏水的体积比为3:7，超声20分钟，冷冻干燥得到有机改性类水滑石与氧化石墨烯的复合物。

2.根据权利要求1所述的石墨烯-类水滑石复合物，其特征在于：所述类水滑石为镁铝类水滑石、二元的钴铝类水滑石、锌铝类水滑石，三元的锌镁铝类水滑石、铜镁铝类水滑石或镁铝镧类水滑石。

3.根据权利要求1所述的石墨烯-类水滑石复合物，其特征在于：所述类水滑石为镁铝类水滑石，其中，镁铝金属离子的摩尔比为2-4。

4.根据权利要求3所述的石墨烯-类水滑石复合物，其特征在于：所述镁铝金属离子的摩尔比为2。

5.根据权利要求1所述的石墨烯-类水滑石复合物，其特征在于：所述类水滑石为钴铝类水滑石，其中，钴铝金属离子的摩尔比为2-4。

6.根据权利要求5所述的石墨烯-类水滑石复合物，其特征在于：所述钴铝金属离子的摩尔比为3:1。

7.权利要求1-6中任意一项所述的石墨烯-类水滑石复合物作为柴油机油添加剂、汽油机油添加剂或润滑脂添加剂的应用。

8.一种改性柴油机油，其特征在于，柴油机油中添加了权利要求1-6中任意一项所述的石墨烯-类水滑石复合物获得的含石墨烯-类水滑石复合物添加剂的机油。

9.权利要求1所述的石墨烯-类水滑石复合物的制备方法，包括如下步骤：

1）制备有机改性类水滑石；

2）层板柱撑石墨烯制备：采用电化学电解剥离的方法制备柱撑石墨烯；

3）石墨烯-类水滑石复合物制备：将步骤1和步骤2所得的产物按有机改性类水滑石与柱撑石墨烯质量比为0.2-1加入异丙醇与水的混合溶液中，其中异丙醇和水的体积比0.2-0.5，将混合体系在5-15℃循环水域控温剥离；在获得的浆液中加入浆液体积2-5倍的丙酮，震荡5-20分钟，固颗粒将分为沉淀层和上浮层，取上浮层固体，加入乙醇与蒸馏水混合液，乙醇和蒸馏水的体积比为0.2-1，超声10-30分钟，冷冻干燥得到石墨烯-类水滑石复合物。