[發(fā)明專利]管狀共軛微孔聚合物基相變復(fù)合儲(chǔ)能材料及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510716056.1
• 申請(qǐng)日: 2015-10-30
• 公開（公告）號(hào): CN105176497A
• 公開（公告）日: 2015-12-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁衛(wèi)東;吳葉;朱洪宇;王麗娜;李安;孫寒雪;朱照琪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘭州理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C09K5/06
• 分類號(hào): C09K5/06
• 代理公司: 蘭州振華專利代理有限責(zé)任公司 62102
• 代理人: 董斌

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及共軛微孔聚合物基相變復(fù)合儲(chǔ)能材料的制備技術(shù)。

背景技術(shù)

當(dāng)今，由于人口增多和工業(yè)規(guī)模的不斷發(fā)展，人們對(duì)能源的消耗量日益增大；但同時(shí)以煤炭和石油為主的化石能源等不可再生能源日益枯竭，從而造成能源的供給越來越緊張。巨大的能源消耗量不僅造成能源短缺和嚴(yán)重的環(huán)境問題，而且也嚴(yán)重威脅到人類的可持續(xù)發(fā)展。因此，解決人類面臨的能源危機(jī)，成為了十分重要的問題。

相變材料是一種從固態(tài)到液態(tài)或者從液態(tài)到固態(tài)發(fā)生相變時(shí)可以存儲(chǔ)和釋放潛熱以調(diào)節(jié)環(huán)境溫度的材料，在相變過程中，他們具備很大的潛熱，并且在太陽能存儲(chǔ)、工業(yè)廢熱回收、建筑能源節(jié)省、電子控溫設(shè)備、紡織品保溫等領(lǐng)域顯示出巨大的潛能。

然而，很多情況下，應(yīng)用相變材料的缺點(diǎn)是溫度達(dá)到其熔點(diǎn)時(shí)，液相可能泄漏，為了解決固-液相變材料的液體泄漏問題，同時(shí)也為了增強(qiáng)有機(jī)相變材料的導(dǎo)熱率，強(qiáng)化傳熱，通常采用一定的技術(shù)對(duì)固-液相變材料進(jìn)行封裝處理。然而，在這些相變材料的載體材料中，微膠囊相變儲(chǔ)能材料已經(jīng)有了一定的研究，它是以相變材料為芯材，微膠囊為殼。然而這個(gè)方法的主要缺點(diǎn)是需要相對(duì)高的成本和相對(duì)多級(jí)的程序。近幾年來，生產(chǎn)和利用像碳納米管、石膏、高嶺土和二氧化硅等這些多孔材料作為載體來制備相變復(fù)合儲(chǔ)能材料已經(jīng)受到越來越多的關(guān)注。這些材料的優(yōu)點(diǎn)在于它們具有很好的熱穩(wěn)定性和很大的潛熱。因此，相變復(fù)合儲(chǔ)能材料的發(fā)展將在實(shí)際應(yīng)用中更加有用。

總之，目前還沒有以管狀共軛微孔聚合物作為載體來制備相變復(fù)合儲(chǔ)能材料的報(bào)道，并且利用管狀共軛微孔聚合物作為載體來制備相變復(fù)合儲(chǔ)能材料大大地提高了相變復(fù)合儲(chǔ)能材料的儲(chǔ)熱性能，也降低了相變材料的泄漏率，有益于能量的儲(chǔ)存和可持續(xù)發(fā)展。

研究表明，有機(jī)類相變材料幾乎沒有過冷、腐蝕、相分離等現(xiàn)象，而且比起無機(jī)類相變材料其固體成形性好，性能穩(wěn)定。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種管狀共軛微孔聚合物基相變復(fù)合儲(chǔ)能材料及其制備方法。

本發(fā)明是管狀共軛微孔聚合物基相變復(fù)合儲(chǔ)能材料及其制備方法，管狀共軛微孔聚合物相變復(fù)合儲(chǔ)能材料，其管狀共軛微孔聚合物百分含量為40%~70%，相變材料百分含量為30%~60%。

管狀共軛微孔聚合物相變復(fù)合儲(chǔ)能材料的制備方法，其步驟為：

（1）管狀共軛微孔聚合物CMPN-1的制備：將甲苯和三乙胺以0.8:1~1.2:1的比例加入到容器中，通入氮?dú)庵脫Q15~30min，按照3:1~5:2稱取1,3,5-三（4-溴苯基）苯和1,4-二乙炔苯加入容器，按照10:3~8:4稱取鈀（0）和碘化銅加入容器，攪拌均勻，緩慢升溫至70~80℃，保持避光反應(yīng)12~24h，然后停止反應(yīng)，冷卻至20~30℃，依次用三氯甲烷，丙酮，水和甲醇洗滌，洗滌后的樣品用濾紙包好，用甲醇進(jìn)行索式抽提48~72h，之后于60~70℃烘干；

（2）管狀共軛微孔聚合物CMPN-2的制備：將甲苯和三乙胺以0.8:1~1.2:1的比例加入到容器中，通入氮?dú)庵脫Q15~30min，按照2:1~3:2稱取9,10-二溴蒽和1,3,5-三乙炔苯加入容器，按照10:3~8:4稱取鈀（0）和碘化銅加入容器，攪拌均勻，緩慢升溫至70~80℃，保持避光反應(yīng)12~24h，然后停止反應(yīng)，冷卻至20~30℃，依次用三氯甲烷，丙酮，水和甲醇洗滌，洗滌后的樣品用濾紙包好，用甲醇進(jìn)行索式抽提48~72h，之后于60~70℃烘干；

（3）管狀共軛微孔聚合物CMPN-3的制備：將甲苯和三乙胺以0.8:1~1.2:1的比例加入到容器中，通入氮?dú)庵脫Q15~30min，按照1.5:1~2:1稱取9,10-二溴蒽和1,4-二乙炔苯加入容器，按照10:3~8:4稱取鈀（0）和碘化銅加入容器，攪拌均勻，緩慢升溫至70~80℃，保持避光反應(yīng)12~24h，然后停止反應(yīng)，冷卻至20~30℃，依次用三氯甲烷，丙酮，水和甲醇洗滌，洗滌后的樣品用濾紙包好，用甲醇進(jìn)行索式抽提48~72h，之后于60~70℃烘干；

（4）按照重量份數(shù)比為4~5稱取步驟（1），步驟（2）和步驟（3）制備的管狀共軛微孔聚合物CMPN-1，CMPN-2和CMPN-3，按照重量分?jǐn)?shù)比為5~6稱取有機(jī)相變材料；

（5）將步驟（4）稱取的有機(jī)相變材料加熱至70~100℃；