[發明專利]光熱轉化增強型微膠囊相變材料的制備方法

在審

• 申請號: 202010747053.5
• 申請日: 2020-07-29
• 公開（公告）號: CN112090378A
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發明（設計）人: 姜孝武;趙兵兵;胡濤;蒯海偉;高曉燕
• 申請（專利權）人: 淮陰工學院
• 主分類號: B01J13/10
• 分類號: B01J13/10;C09K5/06
• 代理公司: 淮安市科文知識產權事務所 32223
• 代理人: 廖娜;李鋒

本發明涉及微膠囊相變材料制備技術領域，公開了一種光熱轉化增強型微膠囊相變材料的制備方法，將石蠟類相變介質作為有機相，將陰離子型表面活性劑溶解在去離子水中形成水相；將有機相和水相在透明反應容器中混合后乳化成乳液；在攪拌下，向乳液中加入無機銅的水溶液，并持續攪拌1?2 h后，在保持攪拌的情況下，再向乳液中緩慢滴加硫化鈉水溶液，滴加完畢后繼續攪拌30min，然后離心得粉末狀固體，將粉末用體積比為60/40的乙醇/水混合液洗滌并離心，將所得固體粉末室溫下真空干燥至恒重，得光熱轉化增強型微膠囊相變材料。本發明將Cu_xS（x=1,2）基光熱轉化材料引入到微膠囊相變材料的囊壁中，可顯著提高微膠囊相變材料的光熱轉化效率，提升其在日照時間短的寒冷地區的應用價值。

技術領域

本發明涉及微膠囊相變材料制備技術領域，特別涉及囊壁為具有光熱轉化效應的Cu_xS基微膠囊相變材料的制備方法。

背景技術

微膠囊相變材料具有相變潛熱高、相變溫度適宜且可簡單調變以及不易泄露等特點，在太陽能熱量利用以及溫度調控領域具有廣泛的應用前景。微膠囊相變材料儲熱調溫性能除了與其囊芯相變介質有關，囊壁也起到至關重要的作用。現階段，囊壁材料主要包括聚甲基丙烯酸甲酯等有機高分子材料、碳酸鈣等無機材料以及兩者結合的有機-無機雜化材料。這些材料只能被動吸收太陽光熱量，吸收效率很低，在日照時間短的寒冷地區利用價值不大。因此，開發一種可強化太陽光轉化為相變介質潛熱的微膠囊型相變材料具有重要意義。

發明內容

發明目的：針對現有技術中太陽光轉化為相變潛熱效率低的問題，本發明提供一種光熱轉化增強型微膠囊相變材料的制備方法，具體通過簡便高效的化學沉積法制備Cu_xS為囊壁的微膠囊相變材料，該囊壁材料具有高效的光熱轉化效率，可顯著提高太陽光轉化為相變潛熱的能力，制備的微膠囊相變材料特別適用于日照時間短的寒冷地區。

技術方案：本發明提供了一種光熱轉化增強型微膠囊相變材料的制備方法，其包括下列步驟：

S1：將石蠟類相變介質作為有機相，將陰離子型表面活性劑溶解在去離子水中形成水相；

S2：將所述有機相和所述水相在透明容器中混合后，在高速乳化機上乳化形成穩定的乳液；

S3：將透明容器轉移到攪拌器上，在攪拌下向乳液中加入無機銅的水溶液，并持續攪拌1-2 h；

S4：在保持攪拌的情況下，再向乳液中緩慢滴加硫化鈉水溶液，滴加完畢后繼續攪拌30min，然后離心得粉末狀固體，將粉末用體積比為60/40的乙醇/水混合液洗滌并離心，將所得固體粉末室溫下真空干燥至恒重，得光熱轉化增強型微膠囊相變材料。

優選地，所述有機相與水相的質量比為2~5:6~8。

優選地，水相中陰離子型表面活性劑的質量分數為5wt%~10wt%。

優選地，所述陰離子型表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉或脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉，優選十二烷基苯磺酸鈉。

優選地，所述無機銅的水溶液中，無機銅為硫酸銅、溴化銅、氯化銅或溴化亞銅，優選硫酸銅。

優選地，所述無機銅的水溶液的濃度為8wt%~12wt%，所述無機銅的水溶液的質量與所述水相的質量比為1:5。

優選地，所述硫化鈉水溶液的濃度為8wt%~12wt%，所述硫化鈉水溶液的質量與所述水相的質量比為1:5。

有益效果：