[發(fā)明專利]一種供暖用相變儲(chǔ)熱材料及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111164261.3
• 申請日: 2021-09-30
• 公開（公告）號: CN113817450A
• 公開（公告）日: 2021-12-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 呂亞東;馮硯廳;徐雪霞;王勇;李文彬;董國振;李國維;李曉康
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)河北省電力有限公司電力科學(xué)研究院;國家電網(wǎng)有限公司;國網(wǎng)河北能源技術(shù)服務(wù)有限公司
• 主分類號: C09K5/06
• 分類號: C09K5/06
• 代理公司: 石家莊新世紀(jì)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 13100
• 代理人: 張曉佩

1.一種供暖用相變儲(chǔ)熱材料，其特征在于，為石蠟與介孔碳納米纖維復(fù)合材料。

2.如權(quán)利要求1所述的一種供暖用相變儲(chǔ)熱材料的制備方法，其特征在于，所述介孔碳納米纖維的制備方法包括以下步驟：（1）制備紡絲液；（2）制備前驅(qū)體纖維；（3）對前驅(qū)體纖維進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)，得到復(fù)合碳納米纖維；（4）對得到的復(fù)合碳納米纖維進(jìn)行刻蝕，得到介孔碳納米纖維。

3.如權(quán)利要求2所述的一種供暖用相變儲(chǔ)熱材料的制備方法，其特征在于，石蠟與介孔碳納米纖維進(jìn)行復(fù)合的步驟為：石蠟加熱至80℃使其完全融化成液態(tài)，將剪切成長度為4-5mm的一維介孔碳納米纖維置于其中，對石蠟進(jìn)行吸附，直至容器中無可流動(dòng)的液態(tài)石蠟為止，得到介孔碳納米纖維-石蠟混合物。

4.如權(quán)利要求3所述的一種供暖用相變儲(chǔ)熱材料的制備方法，其特征在于，介孔碳納米纖維-石蠟混合物中石蠟的質(zhì)量分?jǐn)?shù)30%。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種供暖用相變儲(chǔ)熱材料的制備方法，其特征在于，步驟（1）紡絲液的制備過程為：將鎂源或鈣源，然后加入堿得到沉淀，再加入分散劑，得到含有鎂或鈣的前驅(qū)體溶液；將碳源加入含有鎂或鈣的前驅(qū)體溶液中，得到紡絲液。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種供暖用相變儲(chǔ)熱材料的制備方法，其特征在于，步驟（1）中所述的鎂源為Mg(NO)₂.6H₂O，所述的鈣源為Ca(NO)₂.6H₂O；所述堿為NaOH溶液；所述分散劑為N,N-二甲基甲酰胺，所述碳源為80000 mol/L的聚丙烯腈；

所述鎂源或鈣源的濃度為1mol/L，所述堿的濃度為1mol/L，所述鎂源或鈣源與所述堿的摩爾比為1:2-2.1，所述堿、分散劑、碳源的質(zhì)量比為20-21:5:15。

7.如權(quán)利要求2所述的一種供暖用相變儲(chǔ)熱材料的制備方法，其特征在于，步驟（2）前驅(qū)體纖維的制備過程：使用高壓電源進(jìn)行靜電紡絲，即將紡絲液注入注射器，使用注射泵送料，注射器連接金屬針頭，金屬針頭連接高壓電源正極，收絲裝置連接高壓電源負(fù)極；所述高壓電源的電壓為18kV電壓，送料速率2mL/h，得到前驅(qū)體纖維。

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種供暖用相變儲(chǔ)熱材料的制備方法，其特征在于，步驟（3）中將前驅(qū)體纖維烘干，烘干溫度100℃，烘干時(shí)間2-3小時(shí)；在管式爐中氮?dú)夥諊逻M(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)參數(shù)為在280℃預(yù)氧化3h，升溫速率為5℃/min，溫度升高至900℃，保溫5h，這個(gè)過程纖維由棕褐色變成黑色，得到復(fù)合碳納米纖維。

9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種供暖用相變儲(chǔ)熱材料的制備方法，其特征在于，步驟（4）將復(fù)合碳納米纖維浸泡在12mol/L的濃鹽酸中5分鐘，再用蒸餾水清洗至pH值為7，烘干溫度100℃，烘干時(shí)間2-3小時(shí)烘干后得到的即為介孔碳納米纖維，纖維孔徑為50-60nm。

10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種供暖用相變儲(chǔ)熱材料的制備方法，其特征在于，步驟（2）制備的前驅(qū)體纖維的纖維直徑為納米級；所述石蠟為不少于兩種C原子數(shù)的石蠟的混合物。