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机油或润滑油广泛使用于各种机动车辆和机械设备中,然而在长期使用后,由于处于高温的工作环境,并且不断与金属和空气接触,油中逐渐产生并积累了一些氧化产物以及金属碎屑杂质、灰尘、积碳、胶质、沥青质等有害物质,导致其润滑、减磨、冷却、密封、减振等性能降低甚至丧失而难以满足实际需求,起不到应有的作用,需要及时被更换。近几年,随着我国人民生活水平的提高,大量汽车进入到个人家庭,这些汽车在保养过程中每年至少更换一次机油。据公安部交管局统计,截至2017年6月底,全国机动车保有量已达3.04亿辆。如果更换一次机油按平均4 L（1.6排气量）计算,每年机动车产生的废机油可达1.216×109 L。如果将废机油直接排放,由于其难以自然降解,将会对生态环境以及人类健康产生很大影响。本工作针对目前废机油再生和热解利用过程中存在的局限性,提出将废机油直接与煤共混制浆和对其化学改性加以利用,以提高其附加值,减少对环境的污染。经过研究,废机油与煤在添加剂存在的情况下,完全可以制成油-煤-水浆体燃料;化学改性后得到的分散剂,在制备水煤浆过程中表现出良好的分散性能,并考察了其作为分散剂辅助液相剥离石墨纳米片制备石墨烯的效果。主要工作有以下四个方面:（1）首先将废机油与煤和水在添加剂存在下成功制备了废机油-水-煤三元组分的油水煤浆。实验对该浆体的成浆性、流变性、触变性以及稳定性等性质进行了系统深入的研究,并对浆体的分散稳定机理进行了分析。研究结果表明,当煤浆中废机油添加量增加时,浆体的表观粘度增加,最大成浆浓度下降,流动性变差,但是稳定性出现明显提升。与此同时,浆体的屈服假塑性流体特征以及触变性也随之增强。当浆体的表观粘度一定时,煤浆的低位热值随着废机油添加量的增加而增加。在一定温度范围内,浆体的表观粘度随着温度的升高而降低。因此在工业应用中,可适当升高温度来降低煤浆的表观粘度,提高浆体流动性。这种浆体不仅可以用于锅炉燃烧,还可以作为气化原料。（2）采用发烟硫酸磺化废机油,在某些组分中引入亲水性磺酸基团,成功制备了具有表面活性剂特点的磺化产物SUEO。通过FTIR、1H NMR及表面张力对SUEO分散剂的结构和性质进行了分析,然后将其作为水煤浆分散剂制备水煤浆,研究了分散剂制备条件对水煤浆表观粘度的影响。通过对水煤浆成浆性、流变性及稳定性的测试,分析了SUEO分散剂在水煤浆中的应用性能,并阐述了SUEO分散剂在水煤浆中的分散作用机理。研究结果表明,SUEO分散剂相较于SDS及SL分散剂,具有最佳的分散降粘能力。当SUEO分散剂用量为0.3 wt.%时,浓度为65 wt.%的水煤浆表现出最低的表观粘度（170 mPa·s）,且最大制浆浓度能达到71 wt.%。随着浆体浓度的增加,水煤浆由宾汉流体向屈服假塑性流体转变。SUEO水煤浆的稳定性不是很理想,这可能与SUEO分散剂较小的相对分子质量有关。SUEO分散剂是由一系列含有不同芳香环数和侧链的磺酸盐组成,在“互填效应”下分散剂在煤粒表面的吸附量较大,形成的水化膜更加致密,有利于提高水煤浆的分散性和稳定性。（3）基于单宁酸的分子结构与煤表面极为相似,并且具有独特的多酚羟基结构,以单宁酸及丙烯酸为原料,以H2O2为氧化剂、KPS和NaHSO3为引发剂,采用水溶液自由基聚合原理合成了适用于水煤浆的三维水母状单宁酸基TAA分散剂。采用FTIR及1H NMR分析了TAA分散剂的分子结构,考察了TAA分散剂的制浆性能,并探讨了TAA分散剂与煤粒之间的相互作用机理。为了改善SUEO分散剂的制浆稳定性,将其与TAA分散剂复配进行制浆,考察复配分散剂对水煤浆成浆性的影响。研究结果表明,当n（SUEO）:n（TAA）=3:1、复配分散剂用量为0.3 wt.%时,水煤浆的最大成浆浓度可增大至72 wt.%,且复配分散剂对煤化程度较高的煤种的成浆提升性效果明显。SUEO和TAA分散剂复配后加入到水煤浆中,可以产生协同增效作用,发挥各自分散剂的优势,极大提高了煤粒表面分散剂的覆盖率,使复合煤粒之间产生明显的静电斥力和空间位阻作用。具备这一特点的分散剂将有助于提高水煤浆的质量。（4）基于SUEO分散剂在水煤浆中表现出的优异性能,将其作为分散/稳定助剂在超声辅助下进行了液相剥离石墨烯的研究,扩大其应用范围。研究了SUEO分散剂的剥离分散效率,与传统的分散剂（SDS、SDBS、CTAB及PVP）进行了比较,并分析了SUEO分散剂剥离制备石墨烯的作用机理,对石墨烯的形貌与结构进行了表征。研究结果表明,相较于传统分散剂,SUEO分散剂具有更佳的剥离效率,当SUEO分散剂用量为0.5 g/L,超声时间为4 h时,石墨烯分散剂的浓度可达到0.477 mg/mL,并且具有良好的稳定性。通过SEM、TEM、AFM、Raman、XPS和XRD等技术手段对石墨烯的形貌和结构表征得出,制备的石墨烯表面平整光滑,尺寸主要在几百纳米至2μm范围内,厚度低于2 nm,大部分属于双层及少层石墨烯,且石墨烯结构完整,几乎没有引入缺陷。