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本文采用水热法制备Cu/Ni-Mg-Al-CO3水滑石。对反应溶液中金属阳离子浓度、Cu2+/Mg2+摩尔比例(或Ni2+/Mg2+摩尔比例)和晶化时间对Cu/Ni-Mg-Al-CO3水滑石的影响进行了研究,获得Cu-Mg-Al-CO3水滑石优化工艺条件:反应物中金属阳离子比例为Cu2+:Mg2+:Al3+=2:8:5,浓度为0.5 mol/L,晶化时间为8 h;Ni-Mg-Al-CO3水滑石优化工艺条件:反应物中金属阳离子摩尔比例为Ni2+:Mg2+:Al3+=2:8:5 ,浓度为1.0 mol/L ,晶化时间为6 h。对制备出的Cu/Ni-Mg-Al-CO3水滑石结构、形貌、热稳定性等进行了研究。结果表明,制备得到的Cu/Ni-Mg-Al-CO3水滑石的晶相单一,结晶度好,粒径大小在4050 nm,为纳米级水滑石。加热到300℃以上时,其层板开始脱羟基,结构发生坍塌。采用离子交换法,以十二烷基磺酸钠为插层剂,制备十二烷基磺酸根插层Cu/Ni-Mg-Al类水滑石,研究了溶液pH值和反应时间对插层Cu/Ni-Mg-Al类水滑石的影响,确定的插层Cu-Mg-Al类水滑石优化工艺条件:溶液pH=4,反应时间2 h;插层Ni-Mg-Al类水滑石优化工艺条件:溶液pH=4,反应时间5 h。X射线衍射结果表明,Cu-Mg-Al类水滑石的层间通道高度由插层前的0.285 nm增大到2.043 nm,Ni-Mg-Al类水滑石则由0.284 nm增大到1.959 nm,说明十二烷基磺酸根成功插入类水滑石层间。但是由于十二烷基磺酸根的引入造成类水滑石层板间作用力减弱,热稳定性下降。接触角和沉降速度实验结果表明,由于引入了亲油基团,插层Cu/Ni-Mg-Al类水滑石在基础油中的悬浮稳定性明显变好。对Cu/Ni-Mg-Al类水滑石样品进行摩擦学性能研究。结果表明, Cu/Ni-Mg-Al类水滑石样品可降低摩擦系数30%以上。其中,插层Ni-Mg-Al类水滑石的减摩抗磨性能尤为突出。此外,插层Cu/Ni-Mg-Al类水滑石样品可以减少设备运行功耗、降低油温的节能效果,进一步证明了类水滑石的减摩抗磨作用。研究认为,类水滑石的减摩作用与其层状结构有关。它含有大量活性基团(如羟基等),可有效覆盖摩擦副表面,受到剪切力而发生层间滑动,从而降低摩擦系数。此外,类水滑石微纳米级颗粒,在摩擦副之间起到“轴承”的支撑作用,减小摩擦阻力和磨损。