[发明专利]可定向回收EDCs的水合物控温储能材料及制备方法

说明书

本发明公开了可定向回收EDCs的水合物控温储能材料的制备方法，所述水合物是四氢呋喃水合物，所述可定向回收EDCs的功能层有两层，内层是无机物和有机聚合物复合层，外层是以EDCs为模板的聚合物层。制备过程首先将四氢呋喃水溶液喷洒到盐溶液中，制备无机、有机聚合物复合层，形成基底水合物控温储能材料；然后将模板分子、单体、交联剂、引发剂等混合在基底水合物控温储能材料悬浊液中，利用聚合作用在基底水合物控温储能材料表面形成定向回收内分泌干扰污染物功能层；最后除去模板分子，制得最终产物。本发明制备了水合物控温储能微胶囊，提供了一种方法可以实现废热回收和去除污染的双功能效果，可应用于工业废水的处理和净化。

技术领域

本发明属于能源利用领域，具体涉及可定向回收EDCs的水合物控温储能材料及制备方法。

背景技术

如今，能源和环境已成为人类社会发展的两大主要热点问题，随着化石能源的持续消耗，环境污染日趋严重，提高能源利用率、改善环境污染成为了科研人员不断钻研研究的方向。

为了提高能源利用率，储能材料应运而生。相变材料，是一种储热材料，在自身温度不变的情况下，可以储存大量的相变潜热，以实现异地、延迟的放热效果，从而满足后期的热能需求。近年来，水合物作为一种相变材料被广泛研究，它是一种由客体分子和水分子组成的类冰晶体化合物，与传统的相变材料相比，水合物储能量更大，已被使用于空调压缩机、食品保存等领域。

内分泌干扰物污染物(EDCs)，它是一种类似雌激素的环境污染物，通过摄入、积累等途径使动物或人体内分泌失衡，影响到成人的生育和儿童的发育。即使数量极少，也会对人体产生不良影响，甚至引发肿瘤(如乳腺癌、卵巢癌)。近年来，随着工农业的发展，内分泌干扰物污染物(EDCs)广泛地存在于水介质中，在废水和河流中经常被发现。开发快速、高效、经济的去除内分泌干扰物污染物技术方法，已成为各国研究机构和环境管理部门的研究热点。

为了将水合物作为相变材料用于储能控温领域，本发明提供了一种可定向回收污染物的水合物控温储能材料，该产品不仅实现了水合物控温储能的多用途应用，而且可以有效去除内分泌干扰物污染物(EDCs)，可以用于废热储存、污水处理，实现提高能源利用率、改善污染的双效果。

发明内容

本发明通过对水合物制备定向回收内分泌干扰污染物功能层，提供了一种可定向回收污染物的水合物控温储能材料。目的是制备具有控温储能、去除污染的双功能的产品，进一步的目的是提供一种方法制备该产品，以去除废水和河流中的内分泌干扰物污染物(EDCs)。

本发明的第一个方面是提供一种可定向回收污染物的水合物控温储能材料，其中所述水合物是四氢呋喃(THF)水合物，所述定向回收内分泌干扰污染物功能层有两层，内层是无机物和有机聚合物复合层，外层是以内分泌干扰物污染物(EDCs)为模板的聚合物层。

本发明的第二个方面是提供第一方面所述可定向回收EDCs的水合物控温储能材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)制备基底水合物控温储能材料：将注射泵连接直流电源的正极，溶液A连接电源的负极，溶液A与Ca²⁺水溶液反应能够生成沉淀；直流电源的工作电压为2.2-4.6kV，注射针到溶液A表面的距离为5.0-7.0厘米；溶液A通过磁力搅拌器以100-200rpm的速度轻柔搅拌；将溶液B装入到注射泵中，所述溶液B为包含Ca²⁺、聚电解质的四氢呋喃的水溶液；其中，聚电解质的浓度为1.0-4.0wt％，Ca²⁺浓度为1.5-5.0wt％；打开电源，将溶液B滴加到连接负极的溶液A中；在室温条件下，逐渐形成白色沉淀，将白色沉淀过滤，并用去离子水和乙醇分别冲洗，然后放在室温下干燥24-48h，得到基底水合物控温储能材料；