一种变压器油基纳米石墨烯负载单原子铜绝缘流体的制备方法及应用与流程

本发明属于乙炔吸附，尤其涉及一种变压器油基纳米石墨烯负载单原子铜绝缘流体的制备方法及应用。

背景技术：

1、在正常运行和热电故障条件下，绝缘油热解破坏油分子中的c-c、c＝c、c≡c和c-h键，产生微量故障气体。因此，该过程需要非常谨慎地继续进行，因为变压器油中会溶解可燃气体，可能导致火灾或对设备造成严重损坏。在这些危险气体中，乙炔(c2h2)和氢气(h2)是最危险的气体。国内外学者一直在尝试通过从油中去除溶解的h2来消除变压器中的局部放电，但效果并不理想。因此，寻找能够吸附c2h2的纳米流体对于消除变压器油中的局部放电至关重要。

技术实现思路

1、针对上述现有技术中存在的问题，本发明提出了一种变压器油基纳米石墨烯负载单原子铜绝缘流体的制备方法及应用。该方法可以减少c2h2含量、消除局部放电故障。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种变压器油基纳米石墨烯负载单原子铜绝缘流体的制备方法，包括以下步骤：

4、1)将纳米金刚石在氩气气氛下进行退火处理，采用盐酸对所得产物进行纯化，洗涤，真空干燥，得到nd@g(nd代表纳米金刚石，@代表包覆，g代表石墨烯)；

5、2)将nd@g分散在去离子水中，超声处理，得到悬浮液，调节悬浮液ph为9-13；

6、3)在油浴加热搅拌下，将铜盐滴入调节ph后的悬浮液中持续搅拌，过滤收集沉淀，洗涤，真空干燥，得到粉末；

7、4)将粉末与变压器油混合搅拌，超声处理，脱气，即得到变压器油基纳米石墨烯负载单原子铜绝缘流体。

8、进一步地，步骤1)中，所述氩气的流量为10-300ml/min；所述退火处理的参数为：温度800-1500℃，时间1-6h，升温速率5℃/min。所述真空干燥是在20-80℃下真空干燥10-30h。

9、进一步地，步骤2)中，所述nd@g与去离子水的用量比为(0.05-0.5)g∶(10-200)ml。所述超声处理时间为10-60min。调节ph使用的溶剂为0.1-0.5mol/l的na2co3溶液。

10、进一步地，步骤3)中，铜盐的滴加量按照所述nd@g与铜盐的用量比为(0.05-0.5)g∶(1-20)ml的比例添加。所述铜盐为cu(no3)2·3h2o溶液，浓度为0.005-0.4g/l。

11、进一步地，步骤3)中，所述油浴加热搅拌的参数为：温度70-90℃，搅拌时间0.5-2.5h。所述真空干燥是在20-100℃下真空干燥60-20h。

12、进一步地，步骤4)中，所述粉末的添加量为所述变压器油质量的0.005-0.05wt.％，优选为0.01-0.03wt.％，所述搅拌为磁力搅拌，搅拌转速为300-800r/min，搅拌时间为10-60min；所述超声处理时间为1-5h；所述脱气是在压力小于0.1kpa下进行20-60h。

13、本发明还提供一种利用上述制备方法制备得到的压器油基纳米石墨烯负载单原子铜绝缘流体。

14、本发明还提供一种所述变压器油基纳米石墨烯负载单原子铜绝缘流体在吸附c2h2中的应用。

15、与现有技术相比，本发明具有如下优点和技术效果：

16、(1)cu在cu/nd@g上独特的成键结构和电子性质为吸附c2h2提供了较多的表面活性位点。

17、(2)c2h2对cu/nd@g表面的活性位点具有很高的亲和力，cu/nd@g的掺杂导致c2h2含量减少，进而消除局部放电故障。

技术特征：

1.一种变压器油基纳米石墨烯负载单原子铜绝缘流体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的变压器油基纳米石墨烯负载单原子铜绝缘流体的制备方法，其特征在于，所述氩气的流量为10-300ml/min；所述退火处理的参数为：温度800-1500℃，时间1-6h，升温速率5℃/min。

3.根据权利要求1所述的变压器油基纳米石墨烯负载单原子铜绝缘流体的制备方法，其特征在于，所述nd@g与去离子水的用量比为(0.05-0.5)g∶(10-200)ml。

4.根据权利要求1所述的变压器油基纳米石墨烯负载单原子铜绝缘流体的制备方法，其特征在于，所述nd@g与铜盐的用量比为(0.05-0.5)g∶(1-20)ml。

5.根据权利要求4所述的变压器油基纳米石墨烯负载单原子铜绝缘流体的制备方法，其特征在于，所述铜盐为cu(no3)2·3h2o溶液，浓度为0.005-0.4g/l。

6.根据权利要求1所述的变压器油基纳米石墨烯负载单原子铜绝缘流体的制备方法，其特征在于，所述油浴加热搅拌的参数为：温度70-90℃，搅拌时间0.5-2.5h。

7.根据权利要求1所述的变压器油基纳米石墨烯负载单原子铜绝缘流体的制备方法，其特征在于，所述粉末的添加量为所述变压器油质量的0.005-0.05wt.％；所述脱气是在压力小于0.1kpa下进行20-60h。

8.一种如权利要求1-7任一项所述的制备方法制备得到的变压器油基纳米石墨烯负载单原子铜绝缘流体。

9.一种如权利要求8所述的变压器油基纳米石墨烯负载单原子铜绝缘流体在吸附c2h2中的应用。

技术总结本发明公开了一种变压器油基纳米石墨烯负载单原子铜绝缘流体的制备方法及应用，属于乙炔吸附技术领域。包括以下步骤：将纳米金刚石在氩气气氛下进行退火处理，采用盐酸对所得产物进行纯化，洗涤，真空干燥，得到ND@G；将ND@G分散在去离子水中，超声处理，得到悬浮液，调节悬浮液pH为9‑13；在油浴加热搅拌下，将铜盐滴入调节pH后的悬浮液中持续搅拌，过滤收集沉淀，洗涤，真空干燥，得到纳米石墨烯负载单原子铜；将纳米石墨烯负载单原子铜与变压器油混合搅拌，超声处理，脱气，即得到变压器油基纳米石墨烯负载单原子铜绝缘流体。该绝缘流体可以减少C2H2含量、消除局部放电故障。技术研发人员：林海丹,张海丰,郭家昌,杨代勇,李守学,司昌健,杨明,栾靖尧,崔天城,矫立新,刘丹,邰宇峰,李嘉帅受保护的技术使用者：国网吉林省电力有限公司电力科学研究院技术研发日：技术公布日：2024/4/17