[发明专利]一种油溶性铜钼硫纳米簇及其制备方法和应用

说明书

本发明属于纳米材料制备技术领域，具体涉及一种油溶性铜钼硫纳米簇及其制备方法和应用。所述制备方法，包括以下步骤：1）将铜前驱体的悬浮液与钼前驱体溶液混合，于温度10‑60℃下反应0.5‑2h，得化合物A；2）向化合物A中加入含有机修饰剂的溶剂，并于温度10‑80℃下反应0.5‑4h，然后加入还原剂，于10‑80℃下进行还原反应0.5‑36h，得到油溶性铜钼硫纳米簇乳液；3）将步骤2）的油溶性铜钼硫纳米簇乳液经减压蒸馏即得所述油溶性铜钼硫纳米簇。本发明通过二元前驱体（铜源、钼源）还原过程中的的原位共修饰，获得了能够在有机相/油相稳定分散的油溶性铜钼硫纳米簇；所得油溶性铜钼硫纳米簇可以提高润滑油/脂的氧化安定性，同时实现“一剂多效”。

技术领域

本发明属于纳米材料制备技术领域，具体涉及一种一步法合成油溶性铜钼硫纳米簇的制备方法。

背景技术

由于小尺寸效应和表面效应，纳米材料作为润滑油添加剂时表现出显著的减摩抗磨润滑特性。随着先进制造业的迅猛发展，机械装备运行工况日益复杂，对于润滑要求愈加严苛，具有某种功能的单一材料难以满足需求，因此亟需开发具有多重功效的润滑材料和制备方法。

针对二元添加剂，研究工作者目前多采用复配或“半合成”形式实现添加剂的协同增效。V.An等将蔓延高温合成得到的MoS₂纳米微粒(n-MoS₂)、电线爆炸法得到的铜纳米微粒(n-Cu)和电火花腐蚀法得到的银纳米微粒(n-Ag)混合复配制备复合润滑剂(Cu-MoS₂、Ag-MoS₂)，发现复合制剂表现出更优异的减摩性能。此类二元添加剂还有很多，例如Graphene-MoS₂体系，WS₂-Graphene体系，SiO₂-MoS₂体系等。除了单剂复配形成的复合制剂，也有研究者采用“半合成”方式，即一种单剂和另外一种前驱体反应形成复合制剂。Jia等将水热合成的片状MoS₂加入至铜前驱体中，通过后续Cu纳米微粒的合成反应形成Cu@MoS₂复合物，该复合物表现出比单剂MoS₂更优异的减摩、抗磨性能。

虽然两种方法形成的二元复合制剂均在一定程度上提高了润滑性能，但其仍存在以下问题：①复配形式的复合材料仅为单纯物理混合，两种单剂材料之间缺乏有效的化学作用力，在摩擦过程中因竞争吸附导致材料分布不均，影响协同效果；②“半合成”形式的复合材料多为表面沉积或者形成包覆层。表面沉积的复合材料需要控制材料沉积的均一度，过程复杂；形成包覆的复合材料在摩擦过程会逐层释放，虽然也起到润滑作用，但是难以起到协同增效的作用。

因此，开发二元复合材料的原位制备方法，实现“一剂多效”添加剂的简单、高效制备具有重要的应用价值及意义。

发明内容

为了克服现有技术中的问题，本发明提供了一种油溶性铜钼硫纳米簇，该铜钼硫纳米簇能够在有机相/油相中稳定分散。

本发明还提供了上述铜钼硫纳米簇的制备方法，其采用一步法，通过二元前驱体还原过程中的原位共修饰，制备了铜钼硫纳米簇，反应过程具有安全、环保、高效的特点，适合大规模生产。

本发明还提供了上述铜钼硫纳米簇的应用，可作为润滑油、润滑脂的添加剂，提高润滑油、润滑脂的润滑性能及氧化安定性能。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种油溶性铜钼硫纳米簇的制备方法，包括以下步骤：

1)将铜前驱体的悬浮液与钼前驱体溶液混合，于温度10-60℃下反应0.5-2h，得化合物A；

2)向化合物A中加入含有机修饰剂的溶剂，并于温度10-80℃下反应0.5-4h，然后加入还原剂，于10-80℃下进行还原反应0.5-36h，得到油溶性铜钼硫纳米簇乳液；