[发明专利]纤维素-石墨烯纳米片复合气凝胶及其制备方法、以及相变材料、其制备方法及应用有效
| 申请号： | 201811334343.6 | 申请日： | 2018-11-09 |
| 公开（公告）号： | CN109517221B | 公开（公告）日： | 2020-08-07 |
| 发明（设计）人： | 王勇;金鑫铮;祁晓东;杨静晖;黄婷;张楠 | 申请（专利权）人： | 西南交通大学 |
| 主分类号： | C08L1/02 | 分类号： | C08L1/02;C08K3/04;C08J9/28;F26B5/06;C09K5/14 |
| 代理公司： | 成都超凡明远知识产权代理有限公司 51258 | 代理人： | 张红平 |
| 地址： | 610000 四川省*** | 国省代码： | 四川;51 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 纤维素 石墨 纳米 复合 凝胶 及其 制备 方法 以及 相变 材料 应用 | ||
1.一种纤维素-石墨烯纳米片复合气凝胶，其特征在于，所述复合气凝胶是由纤维素和石墨烯纳米片相互堆积形成自上而下的具有高度取向排列的类砖网结构；所述纤维素-石墨烯纳米片复合气凝胶的制备方法包括如下步骤：将纤维素、石墨烯纳米片和LiBr水溶液混合溶解后，进行冷却以形成凝胶初料；
将所述凝胶初料进行冷冻30-60min后，再经过冷冻干燥；其中，所述纤维素和所述石墨烯纳米片的质量比为3:1-5；
所述LiBr水溶液的浓度为2-5g/mL；
所述LiBr水溶液、所述纤维素和所述石墨烯纳米片混合的过程是在115-125℃的温度条件下搅拌30-40min。
2.根据权利要求1所述的纤维素-石墨烯纳米片复合气凝胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将纤维素、石墨烯纳米片和LiBr水溶液混合溶解后，进行冷却以形成凝胶初料；
将所述凝胶初料进行冷冻30-60min后，再经过冷冻干燥；
其中，所述纤维素和所述石墨烯纳米片的质量比为3:1-5；
所述LiBr水溶液的浓度为2-5g/mL；
所述LiBr水溶液、所述纤维素和所述石墨烯纳米片混合的过程是在115-125℃的温度条件下搅拌30-40min。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，在所述凝胶初料进行冷冻之前，将所述凝胶初料进行离子交换处理；
所述离子交换处理的时间为2-4天。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述凝胶初料的冷冻过程是在液氮蒸汽中进行，所述冷冻干燥时间为45-55h。
5.一种纤维素-石墨烯纳米片复合相变材料，其特征在于，在权利要求1所述的纤维素-石墨烯纳米片复合气凝胶中灌装有灌装材料；
其中，所述灌装材料选自高级脂肪烃、多元醇类和脂肪酸及其衍生物中的任意一种或多种；
所述高级脂肪烃选自石蜡、正二十烷、正十八烷和正十七烷中的任意一种或多种；
所述多元醇类选自聚乙二醇、丁四醇和十八醇中的任意一种或多种；
所述脂肪酸及其衍生物选自软脂酸、癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸和棕榈酸中的任意一种或多种。
6.根据权利要求5所述的纤维素-石墨烯纳米片复合相变材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
根据权利要求2-4中所述的制备方法制备所述纤维素-石墨烯纳米片复合气凝胶；
将所述纤维素-石墨烯纳米片复合气凝胶与熔融的灌封材料混合，在75-85℃的温度条件下真空干燥10-15h，再冷却。
7.根据权利要求5所述的纤维素-石墨烯纳米片复合相变材料在制备发热元件中的应用。
8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，利用所述相变材料制备发热元件的方法包括以下步骤：
将所述相变材料加工成形后，在所述相变材料垂直取向方向上的两个平面上涂覆银漆；
用金属箔片或导电聚合物薄膜粘附在涂覆有银漆的表面。
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