[发明专利]一种声-热能量转换型复合相变储能材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种声-热能量转换型复合相变储能材料，其特征在于：所述相变储能材料由三维网络骨架和填充于三维网络骨架间的有机固液相变材料组成，所述三维网络骨架是由表面负载金属氧化物纳米粒子的氧化石墨烯纳米片相互连接搭建形成的三维网络结构；所述表面负载金属氧化物纳米粒子的氧化石墨烯纳米片通过金属离子的桥接作用彼此连接；

所述声-热能量转换型复合相变储能材料先以金属离子与氧化石墨烯羧基的配位交联反应所形成的三维网络原位负载相变组分，进一步将金属离子部分碱化还原实现金属氧化物纳米粒子的原位负载；通过石墨烯三维网络及金属氧化物纳米粒子双重作用实现材料对声波的有效吸收及声波到热能的有效转换；

所述三维网络骨架和相变材料的质量比为1:5~1:24；所述三维网络骨架中氧化石墨烯纳米片与金属氧化物纳米粒子质量比为1:0.5~1:5；

所述金属氧化物纳米粒子为Fe₃O₄纳米粒子；所述金属氧化物纳米粒子为粒径为50nm~100nm的单分散纳米粒子及粒径为100~300nm的纳米粒子团簇；所述的金属离子为二价铁离子和三价铁离子。

2.根据权利要求1所述的材料，其特征在于：所述有机固液相变材料为正十二醇、正十四醇、正十六醇、十二酸、十四酸、十六酸、十八酸、硬脂酸丁酯、棕榈酸甲酯、硬脂酸甲酯、巯基乙酸十八烷基酯、乙酰胺、佛尔酮、聚乙二醇、聚乙烯醇中的至少一种。

3.权利要求1或2所述声-热能量转换型复合相变储能材料的制备方法，其特征在于：包括下述工艺步骤：

①制备氧化石墨烯纳米片与有机固液相变材料的混合体系；

②以金属离子为交联剂，将①步骤所得混合体系采用溶胶凝胶法制备复合相变水凝胶；

③将②步骤所得复合相变水凝胶，进行碱化还原，经静置、冷冻干燥得到声-热能量转换型复合相变储能材料，所述碱化还原中所用还原剂为氨水、水合肼中的一种。

4.权利要求1或2所述声-热能量转换型复合相变储能材料作为声热转换器的应用。