高活性碳量子点的制备方法、高活性碳量子点及应用技术

本发明专利技术提供一种高活性碳量子点的制备方法、高活性碳量子点及应用，具体涉及纳米材料技术领域。该制备方法在醛溶液中加入封端剂和活性剂搅拌溶解，再加入碱性物质聚合反应得到所述高活性碳量子点。封端剂：活性剂：碱性物质：醛溶液的质量比为1～10：5～20：10～40：100。该制备方法，以醛和碱为核心原料，通过交联聚合形成碳量子点，使用封端剂调控高活性碳量子点的粒径，以活性剂提升碳量子点的界面活性。整个反应系统发生可控的化学交联聚合反应，批量合成高活性碳量子点。该碳量子点粒径小于10nm，具有高界面活性，为低渗、特低渗油藏的开发提供了更好的驱油材料，驱油增采效果显著。著。著。

【技术实现步骤摘要】
高活性碳量子点的制备方法、高活性碳量子点及应用


[0001]本专利技术涉及纳米材料
，尤其是涉及一种高活性碳量子点的制备方法、高活性碳量子点及应用。

技术介绍

[0002]当前我国大部分开发条件较好的中高渗油藏已进入中后期阶段，且新探明的油藏中，低渗/特低渗储量占总探明储量的绝大部分，因此开采低渗/特低渗油藏成为石油开发的主要方向。开采效果不理想、采收率低是低渗/特低渗油藏开发面临的主要瓶颈，探究新的开发方式以及改进开采技术是目前低渗透油藏提高采收率的关键。
[0003]为了提高原油采收率，常采用注入聚合物溶液或表面活性剂溶液，但都存在成本较高、对环境污染较大等缺点，不利于实现大规模应用。纳米液体驱油技术是一种新兴的采油技术，它一般以水溶液为载体，将几至几十纳米的纳米颗粒均匀稳定地分散在水溶液中，这些纳米颗粒通常具有很大的比表面积和表面能，能够降低油水界面张力以及改变固体表面润湿性，使得注入流体在冲刷孔隙的过程中，将岩石表面原油剥落成小油滴而被躯替出来。
[0004]碳量子点是一种分散的、尺寸小于10nm的准球型碳纳米粒子，具有原料来源广泛、成本低廉、合成环境友好、表面官能团丰富、易改性、粒径小，且比纳米SiO2更均一可控、分散性好等特点，有望作为新型纳米驱油材料，在低渗/特低渗油藏开发中应用。通常将尺寸小于激子玻尔半径的半导体纳米晶称为量子点，制备碳量子点的方法有很多，然而现有技术中的这些方法大都制备工艺复杂，材料产量低，制备成本高，粒径大小不一导致产品质量不稳定，难以用于实际油藏采用过程。<br/>[0005]有鉴于此，特提出本专利技术。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的之一在于提供一种高活性碳量子点的制备方法，以缓解现有的技术中碳量子点制备工艺复杂，材料产量低，制备成本高，粒径大小不一导致产品质量不稳定，驱油效果差，难以用于实际油藏采用过程的技术问题。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术特采用如下技术方案：
[0008]本专利技术的第一方面提供了一种高活性碳量子点的制备方法，在醛溶液中加入封端剂和活性剂搅拌溶解，再加入碱性物质反应得到所述高活性碳量子点。
[0009]可选地，封端剂：活性剂：碱性物质：醛的质量比为1～10：5～20：10～40：100。
[0010]优选地，封端剂：活性剂：碱性物质：醛的质量比为3～8：6～15：20～35：100。
[0011]可选地，所述醛溶液的浓度为30wt.％～50wt.％；优选为35wt.％～45wt.％；更优选为40wt.％。
[0012]可选地，所述活性剂包括对氨基水杨酸钠、对氨基苯磺酸钠、对氨基苯甲酰胺和对氨基苯磺酸中的至少一种。
[0013]优选地，所述碱性物质包括氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铯、氢氧化钙中的至少一种。
[0014]优选地，所述碱性物质为氢氧化钠和/或氢氧化钾。
[0015]可选地，所述醛包括乙醛、丙醛、丁醛、丁二醛、戊醛、戊二醛、己醛、己二醛和庚醛中的至少一种；优选为乙醛和/或丙醛。
[0016]可选地，所述封端剂包括单糖。
[0017]优选地，所述单糖包括葡萄糖、果糖和半乳糖中的至少一种。
[0018]可选地，所述反应的时间为1h
‑
6h。
[0019]优选地，所述反应的时间为1
‑
3h。
[0020]可选地，还包括在反应后的静置、过滤、洗涤、透析和干燥，得到所述高活性碳量子点；
[0021]优选地，所述静置的时间为12h
‑
24h。
[0022]本专利技术的第二方面提供了所述的制备方法制备得到的高活性碳量子点。
[0023]本专利技术的第三方面提供了所述的高活性碳量子点在驱油材料中的应用。
[0024]与现有技术相比，本专利技术至少具有如下有益效果：
[0025]本专利技术提供的制备方法，以醛和碱为核心原料，通过交联聚合形成碳量子点，使用封端剂调控高活性碳量子点的粒径，以活性剂提升碳量子点界面活性。整个反应系统发生可控的化学交联聚合反应，批量合成高活性碳量子点。该制备方法工艺流程简单，反应条件温和，原料价格低廉，碳量子点粒径可控性高，产率高、产量大，制备成本&lt;30元/千克，适合大规模工业化生产。
[0026]本专利技术提供的高活性碳量子点，粒径小于10nm，具有高活性和高比表面积，为低渗、特低渗油藏的开发提供了更好的驱油材料，驱油增采效果显著。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0028]图1为实施例1得到的高活性碳量子点的透射电镜图；
[0029]图2为实施例1得到的高活性碳量子点做红外光谱分析。
具体实施方式
[0030]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0031]本专利技术的第一方面提供了一种高活性碳量子点的制备方法，在醛溶液中加入封端剂和活性剂搅拌溶解，再加入碱性物质反应得到所述高活性碳量子点。
[0032]本专利技术提供的制备方法，以醛和碱为核心原料，通过交联聚合形成碳量子点，使用封端剂调控碳量子点的粒径，以活性剂提升碳量子点的界面活性。整个反应系统发生可控
的化学交联聚合反应，批量合成高活性碳量子点。该制备方法工艺流程简单，反应条件温和，原料价格低廉，碳量子点粒径可控性高，产率高，产量大，制备成本&lt;30元/千克，适合大规模工业化生产。
[0033]可选地，封端剂：活性剂：碱性物质：醛的质量比为1～10：5～20：10～40：100。
[0034]优选地，封端剂：活性剂：碱性物质：醛的质量比为3～8：6～15：20～35：100。
[0035]在本专利技术的一些实施方式中，封端剂：活性剂：碱性物质：醛的质量比典型但不限于1:5:10:100、1:20:10:100、1:5:40:100、1:20:40:100、10:5:10:100、10:20:10:100、10:5:40:100、10:20:40:100、5:5:10:100、5:20:10:100、5:5:40:100或5:20:40:100。
[0036]可选地，所述醛溶液的浓度为30wt.％～50wt.％；优选为35wt.％～45wt.％；更优选为40wt.％。
[0037]在本专利技术的一些实施方式中，所述醛溶液的浓度典型但不限于30wt.％、35wt.％、40wt.％、45wt.％或50wt.％。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高活性碳量子点的制备方法，其特征在于，在醛溶液中加入封端剂和活性剂搅拌溶解，再加入碱性物质反应得到所述高活性碳量子点。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，封端剂：活性剂：碱性物质：醛溶液的质量比为1～10：5～20：10～40：100；优选地，封端剂：活性剂：碱性物质：醛溶液的质量比为3～8：6～15：20～35：100。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述醛溶液的浓度为30wt.％～50wt.％；优选为35wt.％～45wt.％；更优选为40wt.％。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述活性剂包括对氨基水杨酸钠、对氨基苯磺酸钠、对氨基苯甲酰胺和对氨基苯磺酸中的至少一种。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碱性物质包括氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铯、氢氧化钙中的至少一种；优选地，所述碱性物质为氢氧化钠...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵青山，刘凯，唐丽莎，孔德敏，吴一宁，吴文婷，戴彩丽，吴明铂，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：