[发明专利]一种用于宽温域余热回收的多孔基复合相变材料制备方法

权利要求书

1.一种用于宽温域余热回收的多孔基复合相变材料制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）相变芯材的预处理：

将一种或多种无机盐相变芯材溶于水中，在磁力搅拌上以200-1000的转速搅拌至完全溶解，配置成饱和水溶液待用；将一种或多种有机相变芯材溶于醇及烷烃中，获得醇溶液待用；

2）多孔骨架基体材料预处理：

选取γ-Al₂O₃、层状水滑石、蒙脱土、高领土中的一种或几种作为多孔骨架基体材料；将选取的基体材料经过预处理得到可进行复合的载体材料；

3）多孔基材与芯材的复合：

将步骤1）中芯材的水溶液/醇溶液加入到步骤2）的载体中分散，加热至25-100℃，搅拌1-24h，利用毛细孔作用力、氢键作用力，将相变材料吸附于孔道内后，过滤出去溶液，得到复合相变材料，置于50-120℃烘箱中干燥2-24h，得到最终的用于宽温域余热回收的多孔基复合相变材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1）中无机盐相变芯材为高温相变材料，有机相变芯材为低温相变材料，选取其中多种实现相变共熔体使用温度的梯度化。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述的无机盐相变芯材包括：氯化锂、硝酸钾、硝酸铵、氯化铵、氯化钠、硫酸钡、八水合硫酸钡、氯化钙、六水合氯化钙、硫酸钠、十水合硫酸钠、六水合溴化钙中一种或多种。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述的有机相变芯材包括：聚乙二醇、硬脂酸、PEG、肉豆蔻酸、石蜡、月桂酸、十五烷酸、新戊二醇、三羟甲基氨基甲烷、三羟甲基丙烷、硬脂酸、脂肪酸中一种或几种。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤2）中的多孔骨架基体材料γ-Al₂O₃的预处理方式如下：

将高纯的γ-Al₂O₃至于50-150℃的鼓风干燥箱中，干燥1-5天，待用。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤2）中的多孔骨架基体材料层状水滑石的预处理方式如下：

层状水滑石的预处理方式如下：配置150mL的硝酸钠溶液中，其中硝酸钠溶液浓度为0.05-0.5mol/L至于80℃油浴中，在氮气氛围下缓缓加入0.05-1mo/L的硝酸锌与0.05-1mol/L的硝酸铝溶液中，用NaOH溶液调节反应体系浓度至中性，反应4-24h，将获得的产物过滤，水洗，40℃条件下真空干燥24h，再将得到的产物用硅烷偶联剂进行有机官能团改性，最终得到氨基修饰的Zn-Al层状水滑石；所述的硅烷偶联剂包括：异氰酸丙基三乙氧基硅烷、异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷、三甲基氯硅烷、Y-氨丙基三乙氧基硅烷、苯氨基甲基三甲氧基硅烷。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤2）中的多孔骨架基体材料蒙脱土的预处理方式如下：

将5-50g蒙脱土分散于800mL水中并置于75℃油浴中，再将2-20g表面活性剂溶于200mL水中配置成溶液并缓慢加入到蒙脱土分散液中，用盐酸溶液调节混合液pH=6.5，反应1-10h，过滤，用热水洗涤，置于烘箱中干燥，得到改性的蒙脱土基材，所述的表面活性剂包括：十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基磺酸钠、十六烷基硫酸钠、十八烷基硫酸铵、吐温20、吐温40、二辛基琥珀酸磺酸钠、月桂山梨坦其中一种或多种。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤2）中的多孔骨架基体材料高领土的预处理方式如下：

将20 g的高岭土在研钵中大力研磨成粉末并筛选，然后放置于100 ℃的干燥箱中干燥1~2天。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤3）中，与多孔骨架基体材料复合的相变芯材选取一种或多种无机盐相变芯材水溶液，或选取一种或多种有机相变芯材的醇溶液或烷烃液；或选取一种或多种无机盐相变芯材水溶液和一种或多种有机相变芯材的醇溶液或烷烃液。