[发明专利]一种氧化石墨烯复合水凝胶基相变材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种氧化石墨烯复合水凝胶基相变材料，其特征在于，按重量份计，所述材料包括氧化石墨烯复合水凝胶基材1～10份、相变主储能剂85～98份、成核剂1～5份；其中氧化石墨烯复合水凝胶基材包括氧化石墨烯、壳聚糖、酸溶液、接枝单体、引发剂、交联剂、酸碱中和剂和沉析剂，各组分的比为0.72~7.2mg:1~3g:60mL:6~7.2g:1~2mL:0.2~0.5g:5~30mL:200~250mL；所述酸溶液为体积浓度为1%的醋酸溶液；所述接枝单体为丙烯酸，引发剂为过硫酸铵，交联剂为N,N’-亚甲基双丙烯酰胺，酸碱中和剂为1mol/L的氢氧化钠溶液，沉析剂为无水乙醇；所述相变主储能剂为质量浓度5%~15%的氯化钠、氯化铵、氯化钙、氯化钾溶液中的至少一种；所述成核剂为浮石粉、硅藻土、氟化钡中的至少一种。

2.权利要求1所述的氧化石墨烯复合水凝胶基相变材料的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：

（1）制备多孔结构的氧化石墨烯复合水凝胶基材

a、将氧化石墨烯的纳米粉末分散于去离子水中，充分搅拌后超声处理30～40分钟，制成2mg/mL氧化石墨烯溶液；

b、将步骤a制备获得的氧化石墨烯溶液加入酸溶液中，充分搅拌均匀，氧化石墨烯溶液与酸溶液按体积比为0.36~3.6:60混合；

c、向步骤b获得的混合溶液中加入壳聚糖粉末，磁力搅拌至完全溶解，超声处理30～40分钟，形成氧化石墨烯-壳聚糖的均匀分散溶液；

d、向上述氧化石墨烯-壳聚糖的均匀分散溶液中加入引发剂，50~60℃反应10~15分钟，依次加入接枝单体和交联剂，50~60℃反应4~6小时，得到复合水凝胶产物；

e、将复合水凝胶产物冷却至室温，采用酸碱中和剂将产物pH中和至8，然后用去离子水冲洗凝胶产物至中性，并置于沉析剂中脱水；

f、将脱水后的产物置于真空干燥箱中干燥至恒重、粉碎、过筛，收集60～100目的凝胶；

（2）制备氧化石墨烯复合水凝胶基相变材料

将步骤（1）制备获得的多孔结构的氧化石墨烯复合水凝胶基材与相变主储能剂充分搅拌混匀，加入成核剂，搅拌均匀制得；

其中，氧化石墨烯与单体的质量比为0.1～1mg:1g。

3.权利要求1所述氧化石墨烯复合水凝胶基相变材料在果蔬食品或医药制品冷链运输的包装材料中的应用。