[发明专利]一种复合低硫燃油及其制备方法

说明书

本发明涉及燃油助剂技术领域，具体涉及一种复合低硫燃油及其制备方法。本发明提供的复合低硫燃油，包含二维层状纳米材料和低硫燃油，所述二维层状纳米材料由若干层MXene单元组成，所述二维层状纳米材料为大片层状，所述二维层状纳米材料的片层大小为30～100μm。本发明将具有类石墨烯结构的二维层状纳米材料与低硫燃油配合使用，得到具有优良润滑性能的复合低硫燃油，在频繁起停条件下作为发动机燃油泵等运动机构的滑动摩擦润滑介质，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及燃油助剂技术领域，具体涉及一种复合低硫燃油及其制备方法。

背景技术

随着现代工业的迅猛发展，机械传动设备的运行工况日趋苛刻。尤其是在燃油润滑介质下，混合润滑甚至边界润滑在机械运动部件的实际运行中频繁发生。然而，当摩擦副(聚合物-金属摩擦副)处在边界、混合润滑区时，摩擦副的固体表面发生了直接接触，固体表面尤其是聚合物及其复合材料表面发生塑性形变，在油膜局部破裂后出现粘着，致使摩擦副材料产生严重的磨损甚至咬合现象，从而使得机械部件润滑失效。因此，提高摩擦副材料在燃油介质下的减摩耐磨性更为重要。发动机燃油泵的运动机构处在边界、混合润滑状态，摩擦副的摩擦磨损是燃油润滑系统设计的关键性难题之一。

另外，随着环境标准的要求的提高，降低柴油中的硫含量及推行低硫柴油成为国际发展趋势。然而，在燃油脱硫过程中也减少了燃油中具有润滑作用的含硫或氮的氧化物，在燃油使用过程中易出现燃油机高压油泵和喷油器的磨损失效事故。

如何解决摩擦副材料在低硫燃油下的失效问题，成为目前研究人员亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种复合低硫燃油，采用本发明提供的复合低硫燃油能够降低摩擦副的摩擦磨损。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种复合低硫燃油，包含二维层状纳米材料和低硫燃油，所述二维层状纳米材料由若干层MXene单元组成，所述二维层状纳米材料为大片层状，所述二维层状纳米材料的片层大小为30～100μm。

优选地，所述二维层状纳米材料的厚度为10～30nm。

优选地，所述二维层状纳米材料在所述复合低硫燃油中的质量含量为0.01～1.0％。

优选地，所述低硫燃油中的硫含量小于10ppm。

本发明提供了上述技术方案所述复合低硫燃油的制备方法，包括以下步骤：

将二维层状纳米材料和低硫燃油混合，得到复合低硫燃油。

优选地，所述混合在超声条件下进行，所述超声的功率为80～600W，时间为30～100min。

优选地，所述二维层状纳米材料的制备方法，包括以下步骤：

将三元层状化合物MAX陶瓷粉置于氢氟酸溶液中，进行刻蚀，得到含MXene的酸溶液；

将所述含MXene的酸溶液依次进行超声、清洗，得到二维层状纳米材料；所述超声的功率为80～600W，时间为30～100min；所述清洗的方式为离心清洗。

优选地，所述三元层状化合物MAX陶瓷粉为Ti₃AlC₂粉，所述三元层状化合物MAX陶瓷粉的粒径为50～100μm。

优选地，所述氢氟酸溶液的质量浓度为35～55％。

优选地，所述刻蚀的温度为30～40℃；所述刻蚀在搅拌条件下进行，所述搅拌的转速为300～800rpm，时间为12～36h。