[发明专利]一种多孔石墨基复合定型相变材料及制备和应用

权利要求书

1.一种多孔石墨基复合定型相变材料的制备方法，其特征在于具体以下工艺步骤：

(1)将一定浓度的硝酸缓慢滴入含有铁、钴或镍中的一种或二种以上可溶性金属盐的离子液体中，在室温下搅拌一定时间然后升高至一定温度搅拌一定时间得到粘性液体；

然后将该粘性液体升温至另一温度聚合反应一定时间形成聚合离子液体载体；将聚合离子液体放入管式炉中在氮气气氛、石墨化得到多孔石墨前躯载体；

将该前驱体加入到一定量的硝酸中在一定温度下回流一定时间除去金属然后烘干得到最终的多孔石墨载体；

(2)将相变材料与(1)中得到的聚合离子液体载体混合，置于真空烘箱中使相变材料充分进入到载体结构中，制得离子液体基复合定型相变材料。

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)中所用硝酸的浓度为5-16mol/L之间，优选浓度为10-16mol/L，最优为16mol/L；

所述步骤(1)中离子液体与硝酸的物质的量之比为咪唑：硝酸＝1：5-1：1，且当比例为1：1时反应效果最佳。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中的离子液体为烯烃基咪唑类离子液体，包括乙烯基咪唑，丙烯基咪唑等中的一种或二种以上；

所述步骤(1)中的金属盐与离子液体的物质的量之比为金属盐：离子液体＝1：5-1：1，且当比例为1：1时反应效果最佳。

4.根据权利要求1或3所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中的金属盐为硝酸铁，硝酸钴或硝酸镍中的一种或二种以上。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)室温下搅拌的时间为1-3h，且当时间为2h时反应效果最佳；

所述步骤(1)中形成粘性液体所需升高的温度为50℃-60℃，搅拌时间为2-4h，且当温度为50℃，时间为3h反应效果最佳；

所述步骤(1)中聚合反应的温度为80℃-100℃，时间为8-12h，且当温度为90℃，时间为10h时反应效果最佳。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中石墨化的温度为80℃-100℃，时间为2-4h，且当温度为1000℃，时间为3h 时反应效果最佳。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中除去金属所用的硝酸的物质的量为硝酸：金属盐＝5：1-10：1，温度为80℃-100℃，回流时间为12-24h，且当硝酸：金属盐的物质的量比例为5，温度为90℃，回流时间为18h时效果最佳。

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)中的相变材料为石蜡，聚乙二醇(分子量1000-20000)、脂肪醇(碳原子数为14-18)、脂肪酸(碳原子数为14-18)中的一种或二种以上；

所述步骤(2)中真空烘箱的设定温度为80-100℃，真空度为-0.1MPa，且当温度为80℃时，效果最佳；

所述步骤(2)中真空浸渍(相变材料浸渍入到载体中)的时间为2-4h，且当时间为4h时效果最佳。

9.一种权利要求1-8任一所述的制备方法制得的多孔石墨基复合定型相变材料。

10.一种权利要求9所述相变材料的应用，其特征在于：相变材料产品可用作热能转化与储存的相变材料。