[发明专利]一种太阳能吸热涂料的制备方法

说明书

技术领域

本发明设计一种太阳能吸热涂料，具体的说是涉及一种可以应用在太阳能真空管集热器或者平板集热器上的以纳米镍粉/碳纳米管为吸热剂的太阳能选择性吸热涂料的制备方法。

背景技术

太阳能，为绿色能源，对其利用开发在能源紧缺的未来显得尤为重要；

选择性吸收太阳能涂层，如黑镍、黑铬、铝阳极化涂层等，可以用多种方法来制备，如喷涂法、化学法、电化学法、真空蒸发法等。其中，电化学法是目前国际上使用最多的黑镍涂层生产方法。但该方法得到的黑镍涂层吸热性能还有待于进一步提升。

根据国际新能源发展趋势，太阳能热利用在替代化石燃料发电和终端利用中大有用武之地。太阳能热利用具有广阔的应用领域，但目前最主要的是太阳能热发电和建筑用能（包括采暖、空调和热水）。在我国，技术成熟、并已形成产业的只有太阳能热水系统。

性能良好的太阳能吸热涂料是太阳能热水器的关键技术设备之一。太阳能选择性吸收涂层的制备方法有涂漆法、化学转换法、溶胶凝胶法、化学镀、电化学沉积法(电镀和阳极氧化法)、气相沉积法(物理气相沉积PVD和化学气相沉积法CVD)和真空镀膜法(真空蒸发和溅射沉积)等,金属—陶瓷复合镀、塑料镀以及电刷镀等方法是近几年开发中高温太阳光谱选择性吸收涂层的制备主要涉及电化学沉积法和物理气相沉积法。

发明内容

本发明提供一种以纳米镍粉、碳纳米管复合物为吸收剂的太阳能选择性吸热涂层制备方法。

本发明通过如下方案实现：

一种以纳米镍粉、碳纳米管复合物为吸收剂的太阳能选择性吸热涂层制备方法，其特征在于由如下方法制得：

    1）在90℃下将镍盐与聚乙烯醇500以摩尔比1：1-1.3溶解于体积比为60-80倍的水中，搅拌均匀，得到胶体溶液，再加入等体积的8-10%亚硫酸氢钠溶液，搅拌至无气泡溢出并有黑色沉淀析出，烘干后得到纳米镍粉；

    2）将等重量的纳米镍粉、碳纳米管和体积比为8-10倍的乙醇混合，强力搅拌震荡60min，然后与等重的丙烯酸树脂混合，搅拌60min后得到含纳米镍粉太阳能选择性吸热涂料。

本发明制得的涂料，凭借碳纳米管表面的活性羟基，增强纳米镍粉、碳纳米管复合物和高分子之间的连接，从而提高吸热成分在涂层中的稳定性，增大表面积，有利于太阳能热量的选择性吸收，且本发明制备方法成本低，制备工艺简单，无须复杂设备。

 

具体实施方式

实施例1

    1）在90℃下将镍盐与聚乙烯醇500以摩尔比1：1溶解于体积比为60倍的水中，搅拌均匀，得到胶体溶液，再加入等体积的8%亚硫酸氢钠溶液，搅拌至无气泡溢出并有黑色沉淀析出，烘干后得到纳米镍粉；

2）将等重量的纳米镍粉、碳纳米管和体积比为8倍的乙醇混合，强力搅拌震荡60min，然后与等重的丙烯酸树脂混合，搅拌60min后得到含纳米镍粉太阳能选择性吸热涂料。

实施例2

    1）在90℃下将镍盐与聚乙烯醇500以摩尔比1：1.2溶解于体积比为70倍的水中，搅拌均匀，得到胶体溶液，再加入等体积的9%亚硫酸氢钠溶液，搅拌至无气泡溢出并有黑色沉淀析出，烘干后得到纳米镍粉；

    2）将等重量的纳米镍粉、碳纳米管和体积比为9倍的乙醇混合，强力搅拌震荡60min，然后与等重的丙烯酸树脂混合，搅拌60min后得到含纳米镍粉太阳能选择性吸热涂料。

实施例3

    1）在90℃下将镍盐与聚乙烯醇500以摩尔比1.3溶解于体积比为80倍的水中，搅拌均匀，得到胶体溶液，再加入等体积的10%亚硫酸氢钠溶液，搅拌至无气泡溢出并有黑色沉淀析出，烘干后得到纳米镍粉；

    2）将等重量的纳米镍粉、碳纳米管和体积比为10倍的乙醇混合，强力搅拌震荡60min，然后与等重的丙烯酸树脂混合，搅拌60min后得到含纳米镍粉太阳能选择性吸热涂料。