[發(fā)明專利]一種用于寬溫域余熱回收的多孔基復(fù)合相變材料制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201410720490.2
• 申請日: 2014-12-03
• 公開（公告）號: CN104449589A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王戈;齊悅;欒奕;楊穆;馬倩倩;王靜靜;范爽;侯俊英
• 申請（專利權(quán)）人: 北京科技大學(xué)
• 主分類號: C09K5/06
• 分類號: C09K5/06
• 代理公司: 北京金智普華知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11401
• 代理人: 皋吉甫

1.一種用于寬溫域余熱回收的多孔基復(fù)合相變材料制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

1）相變芯材的預(yù)處理：

將一種或多種無機鹽相變芯材溶于水中，在磁力攪拌上以200-1000的轉(zhuǎn)速攪拌至完全溶解，配置成飽和水溶液待用；將一種或多種有機相變芯材溶于醇及烷烴中，獲得醇溶液待用；

2）多孔骨架基體材料預(yù)處理：

選取γ-Al₂O₃、層狀水滑石、蒙脫土、高領(lǐng)土中的一種或幾種作為多孔骨架基體材料；將選取的基體材料經(jīng)過預(yù)處理得到可進(jìn)行復(fù)合的載體材料；

3）多孔基材與芯材的復(fù)合：

將步驟1）中芯材的水溶液/醇溶液加入到步驟2）的載體中分散，加熱至25-100℃，攪拌1-24h，利用毛細(xì)孔作用力、氫鍵作用力，將相變材料吸附于孔道內(nèi)后，過濾出去溶液，得到復(fù)合相變材料，置于50-120℃烘箱中干燥2-24h，得到最終的用于寬溫域余熱回收的多孔基復(fù)合相變材料。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟1）中無機鹽相變芯材為高溫相變材料，有機相變芯材為低溫相變材料，選取其中多種實現(xiàn)相變共熔體使用溫度的梯度化。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述的無機鹽相變芯材包括：氯化鋰、硝酸鉀、硝酸銨、氯化銨、氯化鈉、硫酸鋇、八水合硫酸鋇、氯化鈣、六水合氯化鈣、硫酸鈉、十水合硫酸鈉、六水合溴化鈣中一種或多種。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述的有機相變芯材包括：聚乙二醇、硬脂酸、PEG、肉豆蔻酸、石蠟、月桂酸、十五烷酸、新戊二醇、三羥甲基氨基甲烷、三羥甲基丙烷、硬脂酸、脂肪酸中一種或幾種。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟2）中的多孔骨架基體材料γ-Al₂O₃的預(yù)處理方式如下：

將高純的γ-Al₂O₃至于50-150℃的鼓風(fēng)干燥箱中，干燥1-5天，待用。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟2）中的多孔骨架基體材料層狀水滑石的預(yù)處理方式如下：

層狀水滑石的預(yù)處理方式如下：配置150mL的硝酸鈉溶液中，其中硝酸鈉溶液濃度為0.05-0.5mol/L至于80℃油浴中，在氮氣氛圍下緩緩加入0.05-1mo/L的硝酸鋅與0.05-1mol/L的硝酸鋁溶液中，用NaOH溶液調(diào)節(jié)反應(yīng)體系濃度至中性，反應(yīng)4-24h，將獲得的產(chǎn)物過濾，水洗，40℃條件下真空干燥24h，再將得到的產(chǎn)物用硅烷偶聯(lián)劑進(jìn)行有機官能團(tuán)改性，最終得到氨基修飾的Zn-Al層狀水滑石；所述的硅烷偶聯(lián)劑包括：異氰酸丙基三乙氧基硅烷、異氰酸酯丙基三乙氧基硅烷、三甲基氯硅烷、Y-氨丙基三乙氧基硅烷、苯氨基甲基三甲氧基硅烷。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟2）中的多孔骨架基體材料蒙脫土的預(yù)處理方式如下：

將5-50g蒙脫土分散于800mL水中并置于75℃油浴中，再將2-20g表面活性劑溶于200mL水中配置成溶液并緩慢加入到蒙脫土分散液中，用鹽酸溶液調(diào)節(jié)混合液pH=6.5，反應(yīng)1-10h，過濾，用熱水洗滌，置于烘箱中干燥，得到改性的蒙脫土基材，所述的表面活性劑包括：十六烷基三甲基溴化銨、十二烷基磺酸鈉、十六烷基硫酸鈉、十八烷基硫酸銨、吐溫20、吐溫40、二辛基琥珀酸磺酸鈉、月桂山梨坦其中一種或多種。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟2）中的多孔骨架基體材料高領(lǐng)土的預(yù)處理方式如下：

將20?g的高嶺土在研缽中大力研磨成粉末并篩選，然后放置于100?℃的干燥箱中干燥1~2天。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟3）中，與多孔骨架基體材料復(fù)合的相變芯材選取一種或多種無機鹽相變芯材水溶液，或選取一種或多種有機相變芯材的醇溶液或烷烴液；或選取一種或多種無機鹽相變芯材水溶液和一種或多種有機相變芯材的醇溶液或烷烴液。