北京化工大學毋偉教授技術成果推薦：
1、水相剪切剝離法制備石墨烯中試技術
2、液相剝離法制備納米二維二硫化鉬技術
3、超重力法制備納米潤滑油清凈劑
4、超重力法制備納米聚苯胺纖維
1、水相剪切剝離法制備石墨烯中試技術
一、基本原理及工藝
▲水相剪切剝離法制備石墨烯工藝流程
二、技術特點
（1）綠色環保，以水為溶劑，在常壓下進行，不加表面活性劑等有機成分，對環境無害。
（2）工藝簡單，成本較低，每公斤500元左右。
（3）產品質量好。由于產品主要是剝離法制得，缺陷少，層數低，多在七層以內，片的大小在5-10微米之間； 未加入表面活性劑對產品無污染，純度高；產品的導電率可達50000S/m。
（4）所用重要設備都來自市場定型設備，所使用的添加劑也可從市場購買， 原料來源廣， 可膨或高純鱗片石墨及人工石墨均可， 具有很好的產業化前景。
該技術經專家鑒定達到國內專業水平！
三、年產1-2噸的石墨烯中試線
▲年產1-2噸的石墨烯中試線
四、中試產品
▲石墨烯粉體
▲石墨烯漿料
此外，目前中試產品還包括：大約厚度為20層的納米石墨片漿料和粉體。
2、液相剝離法制備納米二維二硫化鉬技術
一、技術內容
依據超重力旋轉床和高速剪切機具有可控的強力多重剪切和混合作用及易規模放大、強化傳質和微觀混合的特性， 采用液相剝離法制備納米二維二硫化鉬。
超重力剝離：水相（產率5%， 50~800nm， 84%<5層）
均質機剝離：有機相（產率4.8%， 50~200nm， 65%<4層）水相（產率8%， 可制備<200nm納米片， 也可制備量子點）
▲超重力旋轉填料床
▲均質機
二、技術特點
（1）原料來源廣：人工合成二硫化鉬和天然二硫化鉬均可。
（2）綠色環保：無廢水廢氣排放，減少環境污染。
（3）成本低，產品質量高：反應條件溫和，操作簡單，不需要昂貴的試劑和藥品。
（4）尺寸可控：轉速、剝離時間、填料層數等實驗參數可以實現精準的調節，保證了納米二維二硫化鉬制備的重復性和可控性。
（5）普適性： 本項目液相剝離技術可針對不同的應用領域，可在水相或有機相中剝離，產品多樣（水相漿料、有機相漿料、納米片粉體），還可根據實際應用需要，做成半成品。
三、技術路線
▲二維二硫化鉬制備的基本工藝流程圖
該技術獲得國家發明專利，達到了中試化水平。
四、初步應用
（1）剝離前后沉淀二硫化鉬的濃度對基礎油最大無卡咬負荷的影響
（2）極壓抗磨性能（四球機法） (轉速1200rpm，法向載荷392N)
3、超重力法制備納米潤滑油清凈劑
該項目與克拉瑪依石化研究院合作完成。
潤滑油清凈劑是潤滑油的“味精”，起清凈、中和、抗磨減摩、節能環保的作用。目前國內需求量約5萬噸/年，國內產品質量差，60％以上市場份額被國外公司所壟斷。
一、納米潤滑油清凈劑制備常規流程
存在的問題：
反應時間長，效率低；
生產指標和產品質量均不穩定，難以控制；
需多個反應器才能完成
原料利用率低，成本高
技術特點：
納米碳酸鈣顆粒與轉相在同一體系中同時完成；
二氧化碳的傳遞是反應的控制步驟，納米碳酸鈣顆粒大小及分布是影響產品質量的主要因素。
二、超重力法制備納米潤滑油清凈劑工藝流程
三、與常規制備方法效果對比
▲潤滑油清凈劑中納米碳酸鈣的大小及分布（左為超重力法制備，右為釜式法制備）
四、產品性能對比
新產品通過臺架試驗，質量超過國際品牌產品。
五、產品的理化性質及指標
▼產品的理化性質及指標
碳酸化效率提高50％，原料利用率提高。產品的理化性質及指標達到國內外同類產品水平。
4、超重力法制備納米聚苯胺纖維
一、研究背景
聚苯胺屬于本征型導電聚合物。
聚苯胺由于原料價格低、導電率高、耐高溫及抗氧化性好、環境穩定性高等優點，引起廣泛研究。
在抗靜電、太陽能電池、全塑金屬防腐、船舶防污、傳感器、電化學和催化材料、大容量電容器、隱身、電致變色等領域具有極其廣闊且誘人的發展前景。
二、制備方法
（1）模板法：成本高，制備過程變得相對繁瑣和復雜。
（2）無模板法：
種子聚合法：過程復雜 ，成本高。
輻射法 ：難以放大。
聲化學法 ：難以放大。
快速混合法 ：成本低，易于實現工業化，但設備是主要影響因素。
界面聚合法：毒性大，且難以放大及連續化。
膠束自組裝法：過程難以控制和放大。
三、制備思路
以工業易放大，且具有極大強化傳質和微觀混合特性的超重力旋轉床作為快速混合法合成納米聚苯胺纖維的反應器。
四、取得的成果
（1）申請了一項國家發明專利。（毋偉，呂新偉，陳建峰.一種微/納米聚苯胺的制備方法.申請號：201010034110.1）
（2）克服了目前存在的苯胺濃度低，反應溫度低，效率低及工藝和產品質量重復性差等問題，可以在實驗室放大規模上實現了在較高苯胺單體濃度（>0.5M）和較高溫度（>60℃）下，制備均一的納米聚苯胺纖維，并使誘導時間大大縮短，且具有良好的可重復性。
（3）該技術達到中試化水平。
▲不同濃度制備PANI納米纖維掃描電鏡照片（上：機械攪拌，下：超重力法；單體濃度從左到右：0.1M，0.3M，0.5M）
▲超重力法不同溫度下合成的納米聚苯胺纖維透射電鏡照片
毋偉，教授、博士生導師，北京化工大學教育部超重力工程研究中心教授。研究方向為：化工過程強化，納米顆粒合成/表面改性及其復合材料的制備及應用，超重力技術及其應用等。曾獲得國家發明專利授權1項，國家科技進步二等獎1項，石油和化學工業優秀科技圖書獎一等獎1項等。在國內外學術期刊上發表學術論文60余篇，其中30余篇被SCI或EI收錄。出版專著1部，參編專著3部。負責或參加了10余項國家、省部級及橫向科研項目…
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