[發明專利]一種相變微膠囊及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201811133951.0
• 申請日: 2018-09-27
• 公開（公告）號: CN109364835B
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 賈莉斯;崔衛;陳穎;李俊;李亦昂;莫松平;常包虎;曾憲瀚
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: B01J13/02
• 分類號: B01J13/02
• 代理公司: 廣東廣信君達律師事務所 44329
• 代理人: 楊曉松

1.一種相變微膠囊，其特征在于，所述相變微膠囊是將2,4-二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯和納米顆粒加入到相變材料中攪拌均勻，并超聲充分混合，得到分散相；將十二烷基苯磺酸鈉和聚苯乙烯馬來酸酐加入到去離子水中攪拌，得到連續相；十二烷基苯磺酸鈉和二乙烯三胺加入到去離子水中攪拌，得到收集相；注入不同納米顆粒濃度的分散相，調節分散相和連續相的流速，使分散相在微流控芯片末端進入收集相中，分散相中2,4-二異氰酸酯和收集相中的二乙烯三胺在液滴的表面發生反應后干燥制得。

2.根據權利要求1所述的相變微膠囊，其特征在于，所述相變材料為C的原子數為16~23的直鏈烷烴；所述納米顆粒為金屬、金屬氧化物、非金屬氧化物或石墨烯。

3.根據權利要求2所述的相變微膠囊過冷度的量化調控方法，其特征在于，所述直鏈烷烴為十八烷，所述金屬氧化物為TiO₂納米顆粒、Al₂O₃納米顆粒或ZnO納米顆粒，所述金屬為Cu或Fe，所述非金屬氧化物為SiO₂。

4.根據權利要求1所述的相變微膠囊，其特征在于，所述2,4-二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、納米顆粒和相變材料的質量比為（1~2）：（2~4）：（0.01~5）：100。

5.根據權利要求1所述的相變微膠囊，其特征在于，所述連續相中十二烷基苯磺酸鈉、聚苯乙烯馬來酸酐和去離子水的質量比為（1~5）：（2~8）：100。

6.根據權利要求1所述的相變微膠囊，其特征在于，所述收集相中十二烷基苯磺酸鈉、二乙烯三胺和去離子水的質量比為（1~5）：（1~6）：100。

7.根據權利要求1所述的相變微膠囊，其特征在于，所述得到連續相和得到收集相時的攪拌的溫度為25~40℃，所述得到連續相和得到收集相時的攪拌的速率為400~800 r /min；所述得到連續相和得到收集相時的攪拌的時間為30~60min，所述干燥的溫度為50~70℃，所述干燥的時間為10~12h；所述超聲的時間為30~50min。

8.根據權利要求1所述的相變微膠囊，其特征在于，所述分散相的流速為5~100μL/min，所述連續相的流速為50~1500μL/min。

9.根據權利要求1-8任一項所述的相變微膠囊的制備方法，其特征在于，包括如下具體步驟：

S1. 微流控芯片分散相的制備：將2,4-二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯和納米顆粒加入到相變材料中，攪拌均勻，并超聲充分混合均勻，得到的混合液作為分散相；

S2. 微流控芯片連續相的制備：將十二烷基苯磺酸鈉加入到去離子水中，在25~40℃、400~800 r /min的條件下持續攪拌，得到的混合液作為連續相；

S3. 微流控芯片收集相的制備：十二烷基苯磺酸鈉和二乙烯三胺加入到去離子水中，在25~40℃，400~800 r /min的條件下持續攪拌，得到的混合液作為收集相；

S4. 基于兩相同軸流型微流控芯片，通過兩臺高精密微流控注射泵調節分散相和連續相的流速，注入不同納米顆粒濃度的分散相，對分散相微乳液的粒徑和內部的成核劑數量進行精確控制；

S5. 步驟S4中的分散相微乳液在微流控芯片末端進入收集相中，分散相微乳液中2,4-二異氰酸酯和收集相中的二乙烯三胺在液滴的表面發生反應，生成的聚脲高分子聚合物薄膜層將混合有納米顆粒的相變材料包裹；

S6. 將步驟S5的收集瓶置于50~70℃的恒溫箱中10~12h，得到粒徑均勻，殼層穩定，芯材中包含納米顆粒的相變微膠囊。

10.權利要求1-8任一項所述的相變微膠囊在相變儲能領域中的應用。