纳米燃油添加剂及提高燃油燃烧效能的方法

摘要

本发明公开了一种纳米燃油添加剂及提高燃油燃烧效能的方法，所述添加剂按质量百分比计，包括以下组分：植物油脂99％至99.99％、纳米碳材料0.01％至1％。所述纳米碳材料系氟碳改质纳米碳材料。所述植物油脂包括玉米油、大豆油、葵花油、花生油、棕梠油中的一种或其中几种的混合物。本发明可促进纳米碳材分散于无机械搅拌(静止状态)的燃油中，使用者亦无需对油箱进行搅拌，具安全性与省时节能的效果。

权利要求

1.一种纳米燃油添加剂，其特征在于，所述添加剂按质量百分比计，包括以下组分：植物油脂99％至99.99％、纳米碳材料0.01％至1％。

2.根据权利要求1所述的添加剂，其特征在于，所述纳米碳材料系氟碳改质纳米碳材料。

3.根据权利要求1或2所述的添加剂，其特征在于，所述植物油脂包括玉米油、大豆油、葵花油、花生油、棕梠油中的一种或其中几种的混合物。

4.根据权利要求3所述的添加剂，其特征在于，所述纳米碳材料包括石墨烯、纳米碳管、纳米碳球、纳米碳烟、量子点、碳纳米角、富勒烯、碳纳米条中的一种或其中几种的混合物。

5.一种提高燃油燃烧效能的方法，其特征在于，包括以下步骤：

4.1按照质量百分比计，将0.01％至1％的氟碳改质纳米碳材料加入99％至99.99％的植物油脂中；

4.2将执行完步骤4.1的植物油脂按照1：5000的体积比与燃油混合，所述植物油脂与所述纳米碳材料发生亲和，使所述纳米碳材料均匀分散在所述燃油中。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述植物油脂包括玉米油、大豆油、葵花油、棕梠油、花生油中的一种或其中几种的混合物。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述燃油包括汽油、柴油、重油、航空油的一种。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述纳米碳材料包括石墨烯、纳米碳管、纳米碳球、纳米碳烟、量子点、碳纳米角、富勒烯、碳纳米条中的一种或其中几种的混合物。

说明书

纳米燃油添加剂及提高燃油燃烧效能的方法

技术领域

[0001] 本发明属于燃油添加剂领域，具体涉及一种纳米燃油添加剂及提高燃油燃烧效能的方法。

背景技术

[0002] 纳米粒子具有导电与高比表面积的特性，在混合空气与燃料油气的情况下容易引起爆燃现象；此一特性有助空气与燃料油气充分且快速地燃烧推动内燃机，使其广泛用于增加燃油效率性能的一种方法[1-6]。由于金属纳米粉末会有残留燃烧室以及污染空气的疑虑，近年相关应用主要以纳米碳材料为主，如富勒烯C60[7-9]，碳纳米管[10-11]、纳米碳球[12]、纳米类钻[13]...等。然而纳米碳粒子具有高比表面积与较强的凡德瓦力，使其难以分散于燃料油中，也使得其应用效能打折。现有技术是以有机多环芳香烃化合物(例如：Naphthalene或Pyrene等)作为分散载体，然而其为固态颗粒状结构，投入燃油中仍须经过机械搅拌才能分散，无法直接使用于大型储油设备中。有鉴于纳米碳材的种类、特性以及其分散团聚的表现，将会极大地影响燃油效能，为此本案发明一以环保植物油为主体之纳米分散剂，有助前述纳米碳材料快速分散于燃料油中，以充分发挥其节油、高出力、高效能之功效。

发明内容

[0003] 本发明所要解决的技术问题是提供一种纳米燃油添加剂及提高燃油燃烧效能的方法，能够解决目前的技术问题。

[0004] 为了解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：

[0005] 一种纳米燃油添加剂，所述添加剂按质量百分比计，包括以下组分：植物油脂99％至99.99％、纳米碳材料0.01％至1％。

[0006] 所述纳米碳材料系氟碳改质纳米碳材料。

[0007] 所述植物油脂包括玉米油、大豆油、葵花油、花生油、棕梠油中的一种或其中几种的混合物。

[0008] 所述纳米碳材料包括石墨烯、纳米碳管、纳米碳球、类钻石墨、C60、纳米碳烟、量子点、碳纳米角、富勒烯、碳纳米条中的一种或其中几种的混合物。

[0009] 一种提高燃油燃烧效能的方法，包括以下步骤：

[0010] 4.1 按照质量百分比计，将0.01％至1％的氟碳改质纳米碳材料加入99％至99.99％的植物油脂中；

[0011] 4.2 将执行完步骤4.1的植物油脂按照1：5000的体积比与燃油混合，所述植物油脂与所述纳米碳材料发生亲和，使所述纳米碳材料均匀分散在所述燃油中。

[0012] 所述植物油脂包括玉米油、大豆油、葵花油、棕梠油、花生油中的一种或其中几种的混合物。

[0013] 所述燃油包括汽油、柴油、重油、航空油的一种。

[0014] 所述纳米碳材料包括石墨烯、纳米碳管、纳米碳球、类钻石墨、C60、纳米碳烟、量子点、碳纳米角、富勒烯、碳纳米条中的一种或其中几种的混合物。

[0015] 采用本发明的一种纳米燃油添加剂及提高燃油燃烧效能的方法，具有如下优点：可促进纳米碳材分散于无机械搅拌(静止状态)的燃油中，使用者亦无需对油箱进行搅拌，具安全性与省时节能的效果。本案以环保植物油为主体之纳米分散剂，可完全燃烧且不会产生有害废气，对节能环保有更佳的贡献。另外，氟碳改质的纳米碳材可以提升油溶性，使纳米碳材更好地分散于植物油中。

具体实施方式

[0016] 本发明首先提供了一种纳米燃油添加剂，所述添加剂按质量百分比计，包括以下组分：植物油脂99％至99.99％、纳米碳材料0.01％至1％。

[0017] 作为一实施例，所述纳米碳材料系氟碳改质纳米碳材料。所述植物油脂包括玉米油、大豆油、葵花油、花生油、棕梠油中的一种或其中几种的混合物。所述纳米碳材料包括石墨烯、纳米碳管、纳米碳球、类钻石墨、C60、纳米碳烟、量子点、碳纳米角、富勒烯、碳纳米条中的一种或其中几种的混合物。

[0018] 本发明还提供一种提高燃油燃烧效能的方法，包括以下步骤：

[0019] 4.1 按照质量百分比计，将0.01％至1％的氟碳改质纳米碳材料加入99％至99.99％的植物油脂中；

[0020] 4.2 将执行完步骤4.1的植物油脂按照1：5000的体积比与燃油混合，所述植物油脂与所述纳米碳材料发生亲和，使所述纳米碳材料均匀分散在所述燃油中。

[0021] 作为一实施例，所述植物油脂包括玉米油、大豆油、葵花油、棕梠油、花生油中的一种或其中几种的混合物。所述燃油包括汽油、柴油、重油、航空油的一种。所述纳米碳材料包括石墨烯、纳米碳管、纳米碳球、类钻石墨、C60、纳米碳烟、量子点、碳纳米角、富勒烯、碳纳米条中的一种或其中几种的混合物。

[0022] 本发明是以可食用之植物油为主体，天然来源且可完全兼容于汽柴油等燃料油中，并伴随燃烧反应完全利用，不会产生任何有害物质。植物油酯可与纳米碳材之石墨表面亲合，降低其表面能以利分散作用。且本产品为液态浆状，滴入燃油中能快速分散，对使用者具便利性并能将纳米粒子之特性充分展现。

[0023] 植物油酯中有许多结构为长链烷基(亲油端)与酸基(亲水端)之脂肪酸成分，例如下图示；

[0024]

[0025] 亚麻油酸之分子结构，为一种含有两个双键的ω-6脂肪酸

[0026]

[0027] 油酸之分子结构，为一种单不饱和Omega-9脂肪酸，其长链端结构与纳米碳材表面石墨亲合，而易吸附于纳米碳材表面，像是界面活性剂一般，帮助纳米粒子分散并降低表面能以防止团聚。

[0028] 植物油是由不饱和脂肪酸和甘油化合而成的化合物，广泛分布于自然界中，是从植物的果实、种子、胚芽中得到的油脂。如花生油、豆油、亚麻油、蓖麻油、菜子油等。植物油的主要成分是直链高级脂肪酸和甘油生成的酯，脂肪酸除软脂酸、硬脂酸和油酸外，还含有多种不饱和酸，如芥酸、桐油酸、蓖麻油酸等。植物油主要含有维生素E、K、钙、铁、磷、钾等矿物质、脂肪酸等。

[0029] 从验证分散性来看，较传统固态节油丸分散容易，传统固态节油丸完全分散开，需要30分钟-2个小时，且分散不完全，颗粒较大，需要借助机械搅拌或外力晃动才可分散开。本发明中，将0.5克的氟碳改质奈米碳材，加入玉米油10ml中，以均质机分散均匀，最后加入
50升容量汽油中。纳米碳材瞬间均匀的分散到汽油中，将本产品加入到油箱中，即会充分融解于汽柴油中，开始捕捉油中自由基(杂质)，纯化油品。一旦进入引擎燃烧室中，即因其优异的导电、导热性能而迅速提升燃烧效率，亦因均匀而全面的燃烧，将长年积碳以物理的震爆方式逐渐去除，开始改善油耗，

[0030] 实车测试统计：

[0031] 1、面包车(92号汽油)：第一次节油6％，第二次节油10％；

[0032] 2、工程车，工地上铲土的车(0柴油)：第一次节油15％，第二次节油18％；

[0033] 3、旅游大巴车(0号柴油)：第一次节油4.2％，第二次节油10％；

[0034] 4、一汽威志：95号汽油郊区上下班用，百公里油耗6.5，第一次节油8％，第二次节油8％，第三次节油9％，第四次节油10％，第五次节油11％，第六次节油13％，第七次节油11％；原6.5个油耗且是95号汽油车，最大节油13％，油耗降低到5.6。

[0035] 本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。