[发明专利]一种基于石墨烯的复合相变膜及其制备方法

摘要

本发明涉及一种基于石墨烯的复合相变膜材料及其制备方法。将一定浓度的氧化石墨烯水溶液从具有一字形出口的制备装置中连续匀速挤出后进入凝固液，再放入液氮中快速冷冻。然后通过冷冻干燥获得氧化石墨烯气凝胶薄膜，送入高温炉中在惰性气氛下进行高温1300℃‐3000℃热处理，然后浸泡在不同浓度的石蜡的二氯甲烷溶液中，充分吸收后，得到基于石墨烯的复合相变膜材料。该石墨烯的复合相变膜材料对石蜡封装效果优异，石蜡填充量为0.1‐99.9％，膜‐石蜡复合均匀，多次加热冷却循环后，材料的熔融相变焓和凝固相变焓基本保持不变，从而实现高效热能储存。

主权项

1.一种基于石墨烯的复合相变膜的制备方法，其特征在于，其步骤如下：（1）将浓度为4‑100mg/mL的氧化石墨烯水溶液从具有一字形模口的制备装置中连续匀速挤出后进入凝固液，凝固成氧化石墨烯凝胶膜，将氧化石墨烯凝胶膜放入液氮中快速冷冻；其中，氧化石墨烯水溶液中氧化石墨烯的平均尺寸大于50um，分布系数为0.1~0.5；挤出速度为4‑20m/min；凝固液中停留时间为10‑100秒；氧化石墨烯凝胶膜在液氮中快速冷冻的时间设定为5‑30min；（2）将冷冻处理后的氧化石墨烯凝胶膜在惰性气体氛围下先以0.1‑1oC/min的速率升温到500‑800oC，保温0.5‑2h；（3）在惰性气体氛围下以1‑3oC/min的速率升温到1000‑1300oC，保温0.5‑3h；（4）在惰性气体氛围下以5‑8oC/min的速率升温到2000‑3000 oC ，保温0.5‑4h，得到石墨烯气凝胶膜；（5）将步骤（4）获得的石墨烯气凝胶膜在浓度为1‑100g/ml的石蜡的二氯甲烷溶液中浸泡1‑10h，再放于30℃真空烘箱中干燥，得到基于石墨烯的复合相变膜。