碳量子点的阻垢应用及阻垢剂.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107298435A(43)申请公布日2017.10.27(21)申请号201710571273.5(22)申请日2017.07.13(71)申请人天津科技大学地址300457天津市塘沽区天津经济技术开发区第十三大街29号(72)发明人唐娜郝建王小聪张洪锋栗凌云(74)专利代理机构北京辰权知识产权代理有限公司11619代理人佟林松(51)Int.Cl.C01B32/15(2017.01)C02F5/08(2006.01)B01D65/08(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称碳量子点的阻垢应用及阻垢剂(57)摘要本发明涉及碳量子点的阻垢应用及阻垢剂，该碳量子点能够阻止水中金属离子形成沉淀，从而应用在水处理、设备阻垢、采油阻垢和脱盐阻垢领域，比如：海水淡化、膜、换热器、循环冷却水、管道、锅炉、采油、烟道气脱硫、脱盐、城市用水等。本发明通过实验表明，本发明的通过单体柠檬酸和氢氧化钠高温热解合成的碳量子点，其阻垢功能强大，远优于同等浓度的柠檬酸。CN107298435ACN107298435A权利要求书1/1页1.碳量子点在阻垢领域的应用。2.如权利要求1所述的碳量子点在阻垢领域的应用，其特征在于，所述阻垢领域包括水处理、设备阻垢、采油阻垢和脱盐阻垢。3.如权利要求1所述的碳量子点在阻垢领域的应用，其特征在于，所述碳量子点利用柠檬酸和氢氧化钠通过高温热解法制备。4.如权利要求1所述的碳量子点在阻垢领域的应用，其特征在于，所述碳量子点的粒径位于2～50nm之间。5.如权利要求3所述的碳量子点在阻垢领域的应用，其特征在于，所述高温热解法包括以下步骤：(1)将单体柠檬酸高温处理，得到粘稠状液体；(2)将粘稠状液体冷却至室温，加入去离子水，形成固液混合体系；(3)向固液混合体系中加入氢氧化钠溶液，至固体溶解，形成pH值为6.2～8.1的溶液；(4)对溶液进行冷冻干燥，形成碳量子点。6.如权利要求5所述的碳量子点在阻垢领域的应用，其特征在于，所述步骤(1)包括：高温处理方式为油浴，油浴的加热温度为150～200℃，加热时间为20～50h。所述步骤(2)包括：去离子水与单体柠檬酸的质量比为45～65:55～35；所述步骤(3)包括：分多次加入氢氧化钠溶液，加入的氢氧化钠溶液的浓度为5mol/L。7.如权利要求6所述的碳量子点在阻垢领域的应用，其特征在于，所述步骤(1)包括：加热时间为36～45h。8.一种阻垢剂，其特征在于，包含如权利要求3～7中任一项所述的碳量子点。9.如权利要求8所述的阻垢剂在水处理、设备阻垢、采油阻垢和脱盐阻垢领域的应用。10.如权利要求9所述的阻垢剂在水处理、设备阻垢、采油阻垢和脱盐阻垢领域的应用，其特征在于，所述设备为管道、换热器、反渗透膜、微滤膜、纳滤膜、超滤膜中的一种。2CN107298435A说明书1/5页碳量子点的阻垢应用及阻垢剂技术领域[0001]本发明属于水处理领域，特别涉及碳量子点的阻垢应用及阻垢剂。背景技术[0002]工业循环冷却水处理中往往会生成垢，严重影响仪器设备的运行，严重时甚至会发生爆炸，造成巨大的经济损失。[0003]为了防止垢的生成，往往是在里面加入阻垢剂来阻止垢的生成。目前阻垢剂大致可分为磺酸类阻垢剂、含磷类阻垢剂、绿色环保型阻垢剂和羧酸类阻垢剂四种，磺酸类阻垢剂由于其降解性差正逐渐被人们所摒弃，而含磷类阻垢剂虽然具有优良的阻垢性能，但随着国家对环境保护的日益重视，其使用受到了严格的限制，绿色环保型阻垢剂虽然符合当今时代的要求，但其价格昂贵因此应用范围窄，结合以上所述情况，羧酸类阻垢剂由于其低造价、高性能和高环保性的特色，正在备受人们的关注。另外，随着社会的发展，量子点由于其特殊的性能优点逐渐在医药、电池、传感等领域得到了巨大的发展，但从未有人将其应用在阻垢方面。[0004]因此，将以上两个领域的技术相结合以期实现更优的技术效果，此类研究目前仍属空白。发明内容[0005]本发明的目的是为解决以上问题，本发明提供碳量子点的阻垢应用及阻垢剂。本发明的技术方案是通过以下实现的。[0006]根据本发明的第一方面提供碳量子点在阻垢领域的应用。[0007]其中，阻垢领域具体包括水处理、设备阻垢、采油阻垢和脱盐阻垢多个领域。[0008]其中，该碳量子点通过利用柠檬酸和氢氧化钠通过高温热解法制备。[0009]其中，该碳量子点的粒径位于2～50nm之间。[0010]其中，高温热解法具体包括以下步骤：[0011](1)将单体柠檬酸高温处理，得到粘稠状液体；[0012](2)将粘稠状液体冷却至室温，加入去离子水，形成固液混合体系；[0013](3)向固液混合体系中加入氢氧化钠溶液，至固体溶解，形成pH值为6