本發(fa)明涉(she)及(ji)儲能(neng)材(cai)料(liao)加(jia)工,具體涉(she)及(ji)有機(ji)無機(ji)雜化相變儲能(neng)材(cai)料(liao)的(de)制備方法。
背景技術:
1、相(xiang)變材料(liao)(liao)是一(yi)種在(zai)特定(ding)溫度范圍內,能(neng)(neng)(neng)夠(gou)吸(xi)收或(huo)者釋(shi)(shi)放(fang)大量(liang)熱(re)量(liang)的(de)(de)(de)材料(liao)(liao),利(li)用相(xiang)變材料(liao)(liao)的(de)(de)(de)相(xiang)變過程,可(ke)以實現在(zai)晝夜溫差較大的(de)(de)(de)環境(jing)(jing)中吸(xi)收和(he)(he)釋(shi)(shi)放(fang)熱(re)量(liang),從(cong)而減少建(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)物對傳統(tong)供暖和(he)(he)制冷設備的(de)(de)(de)依賴,實現能(neng)(neng)(neng)源的(de)(de)(de)高(gao)效(xiao)利(li)用,隨著全球能(neng)(neng)(neng)源危機和(he)(he)環境(jing)(jing)保護(hu)意識的(de)(de)(de)日益增強(qiang),建(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)節(jie)能(neng)(neng)(neng)已成為(wei)建(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)行業(ye)的(de)(de)(de)重要發(fa)展方向(xiang),建(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)物的(de)(de)(de)能(neng)(neng)(neng)耗主(zhu)要集中在(zai)采暖、通風(feng)、空(kong)調等方面,其中空(kong)調系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)能(neng)(neng)(neng)耗占比(bi)較大,為(wei)了降(jiang)(jiang)低建(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)物在(zai)制冷和(he)(he)加熱(re)過程中的(de)(de)(de)能(neng)(neng)(neng)量(liang)消(xiao)耗,相(xiang)變材料(liao)(liao)作為(wei)一(yi)種新型儲能(neng)(neng)(neng)材料(liao)(liao)被(bei)引入建(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)領(ling)域,相(xiang)變儲能(neng)(neng)(neng)技術不(bu)僅可(ke)以減少建(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)物運行過程中的(de)(de)(de)能(neng)(neng)(neng)源消(xiao)耗,還(huan)可(ke)以提高(gao)室內舒適度,降(jiang)(jiang)低建(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)物的(de)(de)(de)碳排放(fang)量(liang),具有廣闊的(de)(de)(de)應用前景;
2、現(xian)有技(ji)術(shu)中的相(xiang)變儲能材(cai)料的制備方法(fa)主要包括溶膠(jiao)-凝膠(jiao)法(fa)、原位(wei)聚合法(fa)、界(jie)面(mian)修(xiu)飾法(fa)等(deng),其(qi)中,溶膠(jiao)-凝膠(jiao)法(fa)可(ke)以(yi)通過調(diao)節溶膠(jiao)的組成和(he)凝膠(jiao)化條件,控(kong)制材(cai)料的微觀(guan)結(jie)(jie)構(gou)和(he)性(xing)(xing)能,原位(wei)聚合法(fa)則可(ke)以(yi)實現(xian)無機與有機組分的同步(bu)合成,形成有序結(jie)(jie)構(gou),界(jie)面(mian)修(xiu)飾法(fa)則可(ke)以(yi)通過改變界(jie)面(mian)特性(xing)(xing),調(diao)控(kong)材(cai)料的結(jie)(jie)構(gou)和(he)性(xing)(xing)能;
3、但是,有機(ji)相(xiang)變(bian)材(cai)料(liao)(liao)如烷烴類、脂(zhi)酸類、多元醇(chun)類等其(qi)分子結構(gou)相(xiang)對簡(jian)單,單位體積內能(neng)(neng)夠存儲(chu)的(de)能(neng)(neng)量有限(xian),有機(ji)相(xiang)變(bian)材(cai)料(liao)(liao)通過(guo)簡(jian)單吸(xi)附負載(zai)在無(wu)機(ji)相(xiang)變(bian)材(cai)料(liao)(liao)上,有機(ji)相(xiang)變(bian)材(cai)料(liao)(liao)容易(yi)從(cong)儲(chu)能(neng)(neng)材(cai)料(liao)(liao)中滲漏(lou),雖(sui)然無(wu)機(ji)相(xiang)變(bian)材(cai)料(liao)(liao)具有較高的(de)儲(chu)能(neng)(neng)密(mi)度,但由(you)于其(qi)大多存在明顯的(de)相(xiang)分離和(he)較高的(de)過(guo)冷度,這些問題(ti)使得無(wu)機(ji)相(xiang)變(bian)材(cai)料(liao)(liao)的(de)實際儲(chu)能(neng)(neng)密(mi)度難(nan)以完全發揮(hui),導致(zhi)相(xiang)變(bian)儲(chu)能(neng)(neng)材(cai)料(liao)(liao)的(de)儲(chu)能(neng)(neng)密(mi)度較低;
4、并且,相(xiang)變(bian)(bian)材(cai)(cai)料(liao)在(zai)多次相(xiang)變(bian)(bian)循環后,由于材(cai)(cai)料(liao)自身的(de)(de)導(dao)熱性(xing)能(neng)低(di)的(de)(de)問(wen)題,材(cai)(cai)料(liao)內部組分(fen)的(de)(de)不均勻分(fen)布或(huo)相(xiang)態轉(zhuan)變(bian)(bian)過(guo)程中的(de)(de)體(ti)積(ji)變(bian)(bian)化,可能(neng)導(dao)致相(xiang)分(fen)離現象的(de)(de)發生,相(xiang)分(fen)離會(hui)降低(di)材(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)儲能(neng)效率(lv)和(he)循環穩(wen)定性(xing),導(dao)致儲能(neng)性(xing)能(neng)和(he)循環穩(wen)定性(xing)有(you)待(dai)進一步提高。
5、針(zhen)對此(ci)方面(mian)的(de)技術缺陷,現提出(chu)一種解決方案。
技術實現思路
1、本發明的(de)(de)目(mu)的(de)(de)在(zai)于提供(gong)有機無機雜(za)化(hua)相(xiang)變儲能材料的(de)(de)制備方法,以解決背景(jing)技術所(suo)提出的(de)(de)技術缺陷。
2、本發明的(de)目的(de)可以(yi)通(tong)過(guo)以(yi)下技術方案實現:有機無(wu)機雜化相變(bian)儲能(neng)材(cai)料(liao)的(de)制備方法(fa),包括以(yi)下步驟:
3、s1、將(jiang)聚(ju)乙二醇、十三(san)烷二酸、甲(jia)苯(ben)和催化劑加入到反(fan)應(ying)(ying)(ying)釜(fu)中攪拌(ban),反(fan)應(ying)(ying)(ying)釜(fu)溫度升高至80-90℃,保溫反(fan)應(ying)(ying)(ying)6-8h,反(fan)應(ying)(ying)(ying)過(guo)程(cheng)中,通過(guo)分水器分去(qu)副產物,后處(chu)理(li)得到改性(xing)聚(ju)乙二醇;
4、改(gai)性聚乙二醇的合成反應原(yuan)理為(wei):
5、在催化(hua)(hua)劑的作用下,聚(ju)乙(yi)二醇上的羥基(ji)與十三烷二酸上的羧(suo)基(ji)發生(sheng)酯(zhi)(zhi)化(hua)(hua)反應(ying)形成(cheng)酯(zhi)(zhi)鍵,反應(ying)過程中,水作為(wei)副產物被不斷(duan)除(chu)去,通(tong)過分水器實現(xian),從而推動反應(ying)向(xiang)生(sheng)成(cheng)酯(zhi)(zhi)的方(fang)向(xiang)進行,在改(gai)性(xing)聚(ju)乙(yi)二醇中引入大(da)量的酯(zhi)(zhi)鍵,提高改(gai)性(xing)聚(ju)乙(yi)二醇的交聯度。
6、s2、將改性聚乙(yi)二(er)醇(chun)和稀(xi)釋液(ye)加入到反(fan)應(ying)釜(fu)(fu)中(zhong)(zhong)攪拌,反(fan)應(ying)釜(fu)(fu)溫(wen)(wen)度升高至80-90℃,向反(fan)應(ying)釜(fu)(fu)中(zhong)(zhong)加入活性載體,攪拌30-50min,向反(fan)應(ying)釜(fu)(fu)中(zhong)(zhong)加入鹽酸多(duo)巴(ba)胺,抽真空(kong)至反(fan)應(ying)釜(fu)(fu)的壓(ya)力為-0.1mpa,減壓(ya)蒸除溶(rong)劑,保溫(wen)(wen),反(fan)應(ying)釜(fu)(fu)不斷的壓(ya)力升高至0.2mpa后(hou),然后(hou)抽真空(kong)至-0.1mpa,重復操(cao)作(zuo)3-5次,在真空(kong)環境下,反(fan)應(ying)釜(fu)(fu)溫(wen)(wen)度降低至10-15℃,出料,得到負載載體;
7、負載載體的制備機理為:
8、鹽酸多巴胺在稀釋液環境(jing)下發生自組裝反應(ying),促(cu)進(jin)改性(xing)聚(ju)乙二(er)醇與(yu)活性(xing)載體交聯,形成網絡(luo)交聯結(jie)構,再(zai)通過高(gao)溫環境(jing)下,進(jin)行高(gao)壓與(yu)負壓處理,使得改性(xing)聚(ju)乙二(er)醇進(jin)入到(dao)活性(xing)載體中,并通過低溫促(cu)進(jin)其固化,制備得到(dao)負載載體。
9、s3、將(jiang)乳化液(ye)和負載載體(ti)加(jia)入(ru)到(dao)反應(ying)(ying)釜中(zhong)(zhong)攪拌,室溫(wen)下向(xiang)反應(ying)(ying)釜中(zhong)(zhong)依次緩慢加(jia)入(ru)石蠟溶液(ye)和改性殼聚糖分散液(ye),反應(ying)(ying)釜溫(wen)度升(sheng)高(gao)至75-85℃,保(bao)溫(wen)攪拌20-30min,向(xiang)反應(ying)(ying)釜中(zhong)(zhong)加(jia)入(ru)鄰苯二甲醛(quan),保(bao)溫(wen)反應(ying)(ying)4-6h,后處(chu)理得到(dao)相(xiang)變儲能材料。
10、相變儲能材料(liao)的合成(cheng)反應(ying)原理為:
11、通過將石(shi)(shi)蠟(la)、改(gai)性(xing)(xing)殼(ke)聚(ju)糖(tang)與負(fu)(fu)載(zai)(zai)載(zai)(zai)體均勻分(fen)散在乳化(hua)液(ye)中,乳化(hua)液(ye)中在負(fu)(fu)載(zai)(zai)載(zai)(zai)體的(de)外部(bu)形(xing)(xing)成(cheng)包膜(mo)形(xing)(xing)式,石(shi)(shi)蠟(la)能夠(gou)為負(fu)(fu)載(zai)(zai)載(zai)(zai)體提(ti)供初期(qi)包覆,鄰苯(ben)二(er)甲醛的(de)醛基能夠(gou)與改(gai)性(xing)(xing)殼(ke)聚(ju)糖(tang)分(fen)子(zi)上(shang)的(de)羥基發生反(fan)應,形(xing)(xing)成(cheng)酯(zhi)鍵(jian),進一步(bu)的(de)增強(qiang)(qiang)包覆層(ceng)的(de)穩定性(xing)(xing)和(he)機械強(qiang)(qiang)度,從而在負(fu)(fu)載(zai)(zai)載(zai)(zai)體的(de)外部(bu)形(xing)(xing)成(cheng)石(shi)(shi)蠟(la)與改(gai)性(xing)(xing)殼(ke)聚(ju)糖(tang)雙層(ceng)包覆結構,制(zhi)備得到(dao)相變儲能材料。
12、進一步(bu)的(de)(de)(de)(de),步(bu)驟(zou)(zou)s1中,所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)聚(ju)(ju)乙二(er)(er)醇(chun)(chun)、十三烷(wan)二(er)(er)酸(suan)、甲(jia)苯(ben)和催化(hua)(hua)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)用量(liang)比(bi)(bi)為(wei)10g:1-2g:150ml:0.1-0.5g,所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)聚(ju)(ju)乙二(er)(er)醇(chun)(chun)為(wei)聚(ju)(ju)乙二(er)(er)醇(chun)(chun)6000,所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)催化(hua)(hua)劑(ji)為(wei)正丁醇(chun)(chun)鈦,所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)后(hou)處理包括:反(fan)應(ying)完成(cheng)之后(hou),反(fan)應(ying)釜溫(wen)度保(bao)溫(wen)80-90℃,減壓(ya)蒸除溶劑(ji),得到(dao)改性聚(ju)(ju)乙二(er)(er)醇(chun)(chun);步(bu)驟(zou)(zou)s2中,所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)稀釋液(ye)(ye)為(wei)ph=8.5的(de)(de)(de)(de)0.5mol/l的(de)(de)(de)(de)三羥(qian)甲(jia)基氨(an)基甲(jia)烷(wan)鹽酸(suan)鹽溶液(ye)(ye),所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)改性聚(ju)(ju)乙二(er)(er)醇(chun)(chun)、稀釋液(ye)(ye)、活性載體(ti)和鹽酸(suan)多巴胺(an)的(de)(de)(de)(de)用量(liang)比(bi)(bi)為(wei)5g:40ml:13g:2g;步(bu)驟(zou)(zou)s3中,所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)乳化(hua)(hua)液(ye)(ye)、負載載體(ti)、石蠟(la)溶液(ye)(ye)、改性殼聚(ju)(ju)糖分散液(ye)(ye)和鄰(lin)苯(ben)二(er)(er)甲(jia)醛的(de)(de)(de)(de)用量(liang)比(bi)(bi)為(wei)20ml:5g:10g:10ml:0.5g,所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)后(hou)處理包括:反(fan)應(ying)完成(cheng)之后(hou),反(fan)應(ying)釜溫(wen)度降低至(zhi)室溫(wen),抽濾,濾餅(bing)用純化(hua)(hua)水洗滌3次后(hou)抽干(gan),濾餅(bing)轉移到(dao)溫(wen)度為(wei)50-60℃的(de)(de)(de)(de)干(gan)燥(zao)箱中,真空干(gan)燥(zao)至(zhi)恒重,得到(dao)相變儲能材料。
13、進一步(bu)的,步(bu)驟(zou)s2中(zhong),所(suo)述活性載體由以下步(bu)驟(zou)加工得到:
14、a1、將松木屑、預(yu)(yu)處(chu)(chu)理(li)(li)溶液加入(ru)到(dao)反(fan)應(ying)釜中攪拌,反(fan)應(ying)釜溫度升高至65-75℃,保溫處(chu)(chu)理(li)(li)2-3h,后處(chu)(chu)理(li)(li)得到(dao)預(yu)(yu)處(chu)(chu)理(li)(li)木屑;
15、a2、將預處理木(mu)(mu)屑、醋酸銅(tong)溶液(ye)加入到反(fan)(fan)應釜中,反(fan)(fan)應釜溫(wen)度(du)升(sheng)高至55-65℃,超聲分散2-3h,后處理得到負(fu)載木(mu)(mu)屑;
16、a3、將負載木屑加入到管式爐中,進(jin)行程序焙燒,制備(bei)得到活性載體。
17、進一(yi)步(bu)的(de),步(bu)驟a1中(zhong)(zhong),所(suo)(suo)述(shu)預(yu)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)溶液(ye)(ye)由(you)氫氧(yang)化(hua)鉀、n-甲基(ji)吡(bi)咯烷酮與(yu)純化(hua)水(shui)按用(yong)量(liang)比4g:10ml:15ml組成,所(suo)(suo)述(shu)松木屑(xie)、預(yu)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)溶液(ye)(ye)的(de)用(yong)量(liang)比為1g:10ml,所(suo)(suo)述(shu)后處(chu)(chu)理(li)(li)(li)包(bao)(bao)括(kuo):反(fan)(fan)應(ying)完成之后,反(fan)(fan)應(ying)釜溫(wen)(wen)(wen)(wen)度降低(di)至室(shi)溫(wen)(wen)(wen)(wen),抽(chou)濾(lv),濾(lv)餅用(yong)純化(hua)水(shui)洗滌(di)至中(zhong)(zhong)性后抽(chou)干(gan),濾(lv)餅轉(zhuan)移到溫(wen)(wen)(wen)(wen)度為70-80℃的(de)干(gan)燥箱中(zhong)(zhong),干(gan)燥至恒(heng)重,得到預(yu)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)木屑(xie);步(bu)驟a2中(zhong)(zhong),所(suo)(suo)述(shu)醋酸(suan)(suan)銅溶液(ye)(ye)由(you)聚(ju)乙烯亞(ya)胺、醋酸(suan)(suan)銅、無水(shui)乙醇(chun)按用(yong)量(liang)比2g:1g:15ml組成,所(suo)(suo)述(shu)預(yu)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)木屑(xie)、醋酸(suan)(suan)銅溶液(ye)(ye)的(de)用(yong)量(liang)比為3g:5ml,所(suo)(suo)述(shu)后處(chu)(chu)理(li)(li)(li)包(bao)(bao)括(kuo):反(fan)(fan)應(ying)完成之后,保溫(wen)(wen)(wen)(wen),減壓蒸除溶劑,得到負載木屑(xie);步(bu)驟a3中(zhong)(zhong),所(suo)(suo)述(shu)程序(xu)焙燒包(bao)(bao)括(kuo):在(zai)氧(yang)氣氛圍下(xia),管(guan)式(shi)爐溫(wen)(wen)(wen)(wen)度以3℃/min的(de)升(sheng)(sheng)溫(wen)(wen)(wen)(wen)速率升(sheng)(sheng)高至100-120℃,保溫(wen)(wen)(wen)(wen)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)1-2h,向管(guan)式(shi)爐中(zhong)(zhong)通入氮氣,置換(huan)管(guan)式(shi)爐中(zhong)(zhong)的(de)氧(yang)氣,并在(zai)氮氣環境下(xia),管(guan)式(shi)爐以5℃/min的(de)升(sheng)(sheng)溫(wen)(wen)(wen)(wen)速率升(sheng)(sheng)高至600-800℃,保溫(wen)(wen)(wen)(wen)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)3-5h,管(guan)式(shi)爐自然降溫(wen)(wen)(wen)(wen)至室(shi)溫(wen)(wen)(wen)(wen),得到活性載體。
18、進一步(bu)的,步(bu)驟s3中,乳(ru)化(hua)(hua)液的制備方法為(wei):將石油醚、純化(hua)(hua)水、分散劑(ji)加入到反應釜中攪拌,得到乳(ru)化(hua)(hua)液,其中,所(suo)述石油醚、純化(hua)(hua)水和分散劑(ji)的用(yong)量比為(wei)5ml:3ml:0.1g,所(suo)述分散劑(ji)由硬脂(zhi)酸鈉與十二烷基硫酸鈉按重(zhong)量比2:1組成,所(suo)述石油醚的沸程為(wei)90-120℃。
19、進一步的,步驟s3中,所述石(shi)蠟(la)溶(rong)液(ye)的制備方法為:將石(shi)蠟(la)與(yu)石(shi)油醚(mi)按用量比1g:5-7ml加入到反應釜中,攪拌至體系(xi)溶(rong)解,得到石(shi)蠟(la)溶(rong)液(ye)。
20、進(jin)一步的,步驟s3中,所(suo)述改性殼聚糖分散(san)液(ye)由以下步驟加工(gong)得到:
21、b1、將殼聚(ju)糖和n,n-二甲基甲酰胺加(jia)入到(dao)反應(ying)釜(fu)(fu)中(zhong),室溫(wen)下(xia),溶脹8-10h,向(xiang)反應(ying)釜(fu)(fu)中(zhong)充入氮氣(qi)置換其(qi)中(zhong)的空氣(qi),攪(jiao)拌狀態下(xia),向(xiang)反應(ying)釜(fu)(fu)中(zhong)加(jia)入改性(xing)(xing)碳(tan)納米管(guan),反應(ying)釜(fu)(fu)溫(wen)度(du)升高至130-140℃,保溫(wen)攪(jiao)拌60-80h,后處(chu)理得(de)到(dao)改性(xing)(xing)殼聚(ju)糖;
22、改(gai)性(xing)殼聚糖的合成反(fan)應原(yuan)理為(wei):
23、由(you)于改性碳(tan)納(na)米管表面帶(dai)有(you)酰氯基團(tuan),這些基團(tuan)與殼聚(ju)糖(tang)分子中的(de)氨基或(huo)羥基具(ju)有(you)較高的(de)反應(ying)活性,從而將(jiang)改性碳(tan)納(na)米管負載(zai)在殼聚(ju)糖(tang)上,制備得到(dao)改性殼聚(ju)糖(tang)。
24、b2、將改性殼聚(ju)糖(tang)、十二(er)烷基(ji)硫酸鈉、純(chun)化水加入(ru)到(dao)反(fan)應釜(fu)(fu)中攪拌(ban)均(jun)勻,向反(fan)應釜(fu)(fu)加入(ru)冰醋酸,室溫攪拌(ban)30-50min,得到(dao)改性殼聚(ju)糖(tang)分散液。
25、進一步(bu)的,步(bu)驟(zou)b1中,所述(shu)殼聚(ju)糖、n,n-二甲基甲酰(xian)(xian)胺、改性(xing)(xing)碳(tan)納米管(guan)的用量比(bi)為(wei)10g:100ml:3-5g,所述(shu)殼聚(ju)糖的脫乙酰(xian)(xian)度為(wei)80-90%,所述(shu)后處理包(bao)括(kuo):反應(ying)完成之后,反應(ying)釜溫(wen)度保溫(wen)130-140℃,減壓(ya)蒸除溶劑(ji),得到改性(xing)(xing)殼聚(ju)糖;步(bu)驟(zou)b2中,所述(shu)改性(xing)(xing)殼聚(ju)糖、十二烷基硫(liu)酸鈉、純化水和冰醋酸的用量比(bi)為(wei)2g:0.1g:15ml:0.5g。
26、進一(yi)步(bu)的(de),步(bu)驟(zou)b1中,所述改性(xing)碳納米(mi)管由以下(xia)步(bu)驟(zou)加工得到:
27、c1、將多壁碳納(na)米(mi)管(guan)和活(huo)化(hua)液加入到(dao)(dao)反(fan)應(ying)釜中攪拌,反(fan)應(ying)釜溫(wen)度升高至體系回流,保溫(wen)處理(li)2-3h,后(hou)處理(li)得(de)到(dao)(dao)活(huo)化(hua)碳納(na)米(mi)管(guan);
28、c2、將活(huo)化(hua)碳(tan)納米管、氯化(hua)亞(ya)砜加入到反應釜中攪拌,反應釜溫(wen)度升高至60-70℃,保溫(wen)處理18-20h,后處理得到改(gai)性碳(tan)納米管。
29、改性碳納米(mi)管的合(he)成反應原理(li)為:
30、在高(gao)溫活化(hua)(hua)液(ye)環境下(xia),活化(hua)(hua)液(ye)能夠氧化(hua)(hua)碳(tan)納米(mi)管(guan)(guan)表面(mian)的(de)碳(tan)原子,形成(cheng)含(han)氧官(guan)能團,增(zeng)強了碳(tan)納米(mi)管(guan)(guan)的(de)化(hua)(hua)學活性;氯(lv)化(hua)(hua)亞砜作為一種酰氯(lv)化(hua)(hua)試劑,能夠與活化(hua)(hua)碳(tan)納米(mi)管(guan)(guan)表面(mian)的(de)含(han)氧官(guan)能團發生反應,生成(cheng)酰氯(lv)基(ji)團,制備得到(dao)高(gao)效碳(tan)納米(mi)管(guan)(guan)。
31、進一步(bu)的(de)(de),步(bu)驟c1中(zhong),所(suo)(suo)述(shu)多壁碳(tan)(tan)納米(mi)(mi)管和(he)活(huo)化液(ye)的(de)(de)用(yong)量(liang)比(bi)(bi)(bi)為1g:5-6ml,所(suo)(suo)述(shu)活(huo)化液(ye)由80-90wt%硫(liu)酸與70-80wt%硝酸按體積比(bi)(bi)(bi)2:1組成(cheng),所(suo)(suo)述(shu)后處理包括(kuo):反應(ying)完成(cheng)之后,反應(ying)釜溫(wen)度降(jiang)低至室溫(wen),抽(chou)濾,濾餅(bing)用(yong)純化水洗(xi)滌3次后抽(chou)干(gan)(gan),濾餅(bing)轉移到溫(wen)度為70-80℃的(de)(de)干(gan)(gan)燥箱(xiang)中(zhong),干(gan)(gan)燥至恒重,得到活(huo)化碳(tan)(tan)納米(mi)(mi)管;步(bu)驟c2中(zhong),所(suo)(suo)述(shu)活(huo)化碳(tan)(tan)納米(mi)(mi)管、氯化亞砜的(de)(de)用(yong)量(liang)比(bi)(bi)(bi)為1g:4-6ml,所(suo)(suo)述(shu)后處理包括(kuo):反應(ying)完成(cheng)之后,反應(ying)釜溫(wen)度降(jiang)低至室溫(wen),抽(chou)濾,濾餅(bing)用(yong)四氫呋喃洗(xi)滌3次后抽(chou)干(gan)(gan),濾餅(bing)轉移到溫(wen)度為50-60℃的(de)(de)干(gan)(gan)燥箱(xiang)中(zhong),干(gan)(gan)燥至恒重,得到改性碳(tan)(tan)納米(mi)(mi)管。
32、本發明具備(bei)下述有益效(xiao)果(guo):
33、1、本(ben)發明(ming)的(de)有機無機雜化相變(bian)儲能(neng)(neng)(neng)材(cai)料(liao),在制(zhi)備時,通(tong)過(guo)選(xuan)取松木屑(xie)為原材(cai)料(liao),對其進(jin)行預(yu)處理與負(fu)載(zai)(zai)后(hou)對其進(jin)行負(fu)載(zai)(zai)和(he)程序焙燒(shao),制(zhi)備得(de)到(dao)負(fu)載(zai)(zai)有氧化銅的(de)多孔隙活性(xing)(xing)(xing)載(zai)(zai)體,通(tong)過(guo)將改性(xing)(xing)(xing)聚(ju)(ju)乙二醇負(fu)載(zai)(zai)到(dao)活性(xing)(xing)(xing)載(zai)(zai)體上,并在負(fu)載(zai)(zai)載(zai)(zai)體的(de)外(wai)部形成石蠟與改性(xing)(xing)(xing)殼聚(ju)(ju)糖的(de)雙組分包覆層,制(zhi)備得(de)到(dao)相變(bian)儲能(neng)(neng)(neng)材(cai)料(liao),通(tong)過(guo)優化負(fu)載(zai)(zai)載(zai)(zai)體的(de)導熱性(xing)(xing)(xing)與負(fu)載(zai)(zai)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng),聚(ju)(ju)乙二醇的(de)儲能(neng)(neng)(neng)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)與相變(bian)儲能(neng)(neng)(neng)材(cai)料(liao)的(de)外(wai)殼層結構,從而提高相變(bian)儲能(neng)(neng)(neng)材(cai)料(liao)的(de)防(fang)滲(shen)漏性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)、儲能(neng)(neng)(neng)密度、導熱系(xi)數與熱循(xun)環(huan)穩定性(xing)(xing)(xing)。
34、2、本發明(ming)的有(you)機無(wu)機雜(za)化相變儲能材料,在(zai)(zai)制備(bei)時,通(tong)過(guo)對松木屑(xie)進(jin)(jin)行(xing)預處(chu)理后負載(zai),制備(bei)得(de)到(dao)(dao)具有(you)負載(zai)氧化銅(tong)與(yu)含(han)氨基(ji)碳化渣的多孔隙活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)載(zai)體(ti),并通(tong)過(guo)在(zai)(zai)高溫作用(yong)下,提(ti)(ti)(ti)高活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)載(zai)體(ti)的負載(zai)容量和(he)(he)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)載(zai)體(ti)自身的導(dao)熱(re)性(xing)(xing)(xing)(xing)能,在(zai)(zai)負載(zai)改(gai)(gai)(gai)性(xing)(xing)(xing)(xing)聚(ju)(ju)(ju)(ju)乙(yi)(yi)(yi)二(er)(er)(er)醇(chun)(chun)(chun)(chun)時,以(yi)鹽酸多巴胺為交聯(lian)劑,在(zai)(zai)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)載(zai)體(ti)上(shang)包覆一(yi)層(ceng)聚(ju)(ju)(ju)(ju)多巴胺的同(tong)時,促(cu)進(jin)(jin)改(gai)(gai)(gai)性(xing)(xing)(xing)(xing)聚(ju)(ju)(ju)(ju)乙(yi)(yi)(yi)二(er)(er)(er)醇(chun)(chun)(chun)(chun)與(yu)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)載(zai)體(ti)交聯(lian),再經(jing)過(guo)高壓與(yu)低(di)壓循環處(chu)理,將改(gai)(gai)(gai)性(xing)(xing)(xing)(xing)聚(ju)(ju)(ju)(ju)乙(yi)(yi)(yi)二(er)(er)(er)醇(chun)(chun)(chun)(chun)負載(zai)到(dao)(dao)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)載(zai)體(ti)上(shang),制備(bei)得(de)到(dao)(dao)負載(zai)載(zai)體(ti);聚(ju)(ju)(ju)(ju)多巴胺的引入能夠(gou)顯著提(ti)(ti)(ti)高材料的粘附(fu)性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)浸潤性(xing)(xing)(xing)(xing),由于聚(ju)(ju)(ju)(ju)多巴胺具有(you)超強(qiang)的粘附(fu)性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)良好的生物相容性(xing)(xing)(xing)(xing),因(yin)此,當它在(zai)(zai)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)載(zai)體(ti)上(shang)形成一(yi)層(ceng)包覆層(ceng)時,能夠(gou)有(you)效(xiao)增(zeng)(zeng)強(qiang)改(gai)(gai)(gai)性(xing)(xing)(xing)(xing)聚(ju)(ju)(ju)(ju)乙(yi)(yi)(yi)烯醇(chun)(chun)(chun)(chun)與(yu)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)載(zai)體(ti)之間的結合力(li),從而減少或防(fang)止改(gai)(gai)(gai)性(xing)(xing)(xing)(xing)乙(yi)(yi)(yi)二(er)(er)(er)醇(chun)(chun)(chun)(chun)的滲漏,提(ti)(ti)(ti)高相變材料整體(ti)的防(fang)滲漏性(xing)(xing)(xing)(xing)能;通(tong)過(guo)十三烷(wan)二(er)(er)(er)酸對聚(ju)(ju)(ju)(ju)乙(yi)(yi)(yi)二(er)(er)(er)醇(chun)(chun)(chun)(chun)進(jin)(jin)行(xing)改(gai)(gai)(gai)性(xing)(xing)(xing)(xing),在(zai)(zai)聚(ju)(ju)(ju)(ju)乙(yi)(yi)(yi)二(er)(er)(er)醇(chun)(chun)(chun)(chun)分(fen)(fen)子中引入酯(zhi)鍵,增(zeng)(zeng)加改(gai)(gai)(gai)性(xing)(xing)(xing)(xing)聚(ju)(ju)(ju)(ju)乙(yi)(yi)(yi)二(er)(er)(er)醇(chun)(chun)(chun)(chun)的網絡結構(gou)和(he)(he)分(fen)(fen)子鏈之間的交聯(lian)點,從而提(ti)(ti)(ti)高其(qi)熱(re)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)儲能性(xing)(xing)(xing)(xing)能,并且(qie)交聯(lian)度的增(zeng)(zeng)加可使(shi)改(gai)(gai)(gai)性(xing)(xing)(xing)(xing)聚(ju)(ju)(ju)(ju)乙(yi)(yi)(yi)二(er)(er)(er)醇(chun)(chun)(chun)(chun)在(zai)(zai)受熱(re)時能夠(gou)更好地保持其(qi)形狀和(he)(he)結構(gou),減少熱(re)變形和(he)(he)流動(dong),從而提(ti)(ti)(ti)高其(qi)儲能密度和(he)(he)效(xiao)率。
35、3、本發(fa)明(ming)的(de)(de)(de)(de)有(you)機(ji)無(wu)機(ji)雜化相(xiang)變(bian)儲能(neng)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao),在制備時,在負載(zai)載(zai)體(ti)的(de)(de)(de)(de)外部包(bao)覆(fu)由石(shi)(shi)蠟(la)與改性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)殼(ke)(ke)聚(ju)(ju)糖(tang)共同包(bao)覆(fu)的(de)(de)(de)(de)殼(ke)(ke)層,通過對(dui)殼(ke)(ke)聚(ju)(ju)糖(tang)進行改性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing),使(shi)得殼(ke)(ke)聚(ju)(ju)糖(tang)上負載(zai)多(duo)(duo)壁(bi)碳(tan)(tan)納米(mi)管(guan),殼(ke)(ke)聚(ju)(ju)糖(tang)作為天(tian)然的(de)(de)(de)(de)有(you)機(ji)高(gao)(gao)分(fen)子線性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)多(duo)(duo)糖(tang),具有(you)良好的(de)(de)(de)(de)成膜性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng),通過在負載(zai)載(zai)體(ti)的(de)(de)(de)(de)外部形(xing)成微膠囊(nang)殼(ke)(ke)結構(gou),殼(ke)(ke)聚(ju)(ju)糖(tang)可(ke)以(yi)(yi)進一步(bu)發(fa)揮其力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng),提高(gao)(gao)包(bao)覆(fu)層的(de)(de)(de)(de)強度和(he)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing),多(duo)(duo)壁(bi)碳(tan)(tan)納米(mi)管(guan)作為高(gao)(gao)導(dao)熱(re)增強材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao),對(dui)殼(ke)(ke)聚(ju)(ju)糖(tang)進行改性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing),可(ke)以(yi)(yi)提高(gao)(gao)包(bao)覆(fu)層殼(ke)(ke)體(ti)的(de)(de)(de)(de)熱(re)導(dao)率(lv),這有(you)助(zhu)于改善(shan)微膠囊(nang)相(xiang)變(bian)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)整體(ti)熱(re)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng),提高(gao)(gao)熱(re)量(liang)傳遞(di)效率(lv),殼(ke)(ke)聚(ju)(ju)糖(tang)還可(ke)以(yi)(yi)穩(wen)定石(shi)(shi)蠟(la)顆粒分(fen)散(san)體(ti),使(shi)其呈(cheng)現更均勻(yun)的(de)(de)(de)(de)分(fen)散(san)狀(zhuang)態(tai),減(jian)小石(shi)(shi)蠟(la)的(de)(de)(de)(de)粒徑,殼(ke)(ke)聚(ju)(ju)糖(tang)作為包(bao)覆(fu)層其形(xing)成的(de)(de)(de)(de)微膠囊(nang)結構(gou)可(ke)以(yi)(yi)保護石(shi)(shi)蠟(la),提高(gao)(gao)石(shi)(shi)蠟(la)的(de)(de)(de)(de)熱(re)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)熱(re)循環穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing),進而保證殼(ke)(ke)層的(de)(de)(de)(de)完整性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing),防止相(xiang)變(bian)儲能(neng)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)在相(xiang)變(bian)過程中直(zhi)接接觸(chu)外界環境,從而減(jian)緩(huan)其性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)衰(shuai)減(jian)。