棕榈酸/二氧化硅纳米复合相变储能材料的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种有机－无机纳米复合相变储能材料的制备方法，特别是一种棕榈酸／二氧化硅纳米复合相变储能材料的制备方法。属吸热储能材料制备工艺技术领域。本发明专利技术方法以正硅酸乙酯和棕榈酸为主原料，其原料配方如下：棕榈酸（相变材料主体）２２～４３ｗｔ％，正硅酸乙酯（纳米ＳｉＯ↓［２］前驱体）２３～３２ｗｔ％，无水乙醇（溶剂）１８～２４ｗｔ％，去离子水１６～２２ｗｔ％。将原料混合均匀后，滴加主催化剂盐酸，再用氨水调节ｐＨ值至２～４，加热至５０～７０℃，并加热搅拌９０分钟，使发生溶胶－凝胶反应；然后将所得溶胶置于水浴中陈化得到湿凝胶，烘干后即得棕榈酸／二氧化硅纳米复合相变储能材料。该材料具有良好的储热能力和循环热稳定性，可用于废热余热吸收利用和太阳能利用等领域。

【技术实现步骤摘要】
棕榈酸/二氧化硅纳米复合相变储能材料的制备方法
本专利技术涉及一种有机-无机纳米复合相变储能材料的制备方法，特别是一种棕榈酸/二氧化硅纳米复合相变储能材料的制备方法。属吸热储能材料制备工艺

技术介绍
目前，绝大多数无机物相变材料都具有腐蚀性，而且在相变过程中存在过冷和相分离等缺点，影响其蓄热储能的能力。虽然有机物相变材料腐蚀性小，在相变过程中过冷度小，或几乎没有过冷和没有相分离这些缺点；而且其化学性能也较稳定、价格便宜；但是有机物相变材料普遍存在导热系数低的缺点，这导致其在蓄热系统的应用中传热性能差，蓄热量利用率低，从而降低了系统的效能。因而，针对单纯的有机相变材料存在的导热系数低、易挥发和可燃性等缺点，提出了以相变潜热大、无毒无腐蚀性、不易挥发、且价格便宜的棕榈酸作为主储热材料，将有机相变材料与导热系数高的无机物进行复合而制备新型的相变储能材料，这将为储能材料的开发创建一个新途径。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种棕榈酸/二氧化硅纳米复合相变储能材料的制备方法。本专利技术一种棕榈酸/二氧化硅纳米复合相变储能材料的制备方法，其特征在于具有以下的工艺过程和步骤：a.设计确定原料配方，该复合相变储能材料的原料组成成分及其重量百分配比如下：棕榈酸(相变材料主体)                22～43wt％，正硅酸乙酯(纳米SiO2前驱体)         23～32wt％，无水乙醇(溶剂)                      18～24wt％，去离子水                            16～22wt％；b.按上述配方称取各原料，首先将一定量的正硅酸乙酯、无水乙醇、去离子水放于容器内，用搅拌器进行搅拌混合，待充分混合均匀后，滴加主催化剂盐酸，再滴加氨水调节pH值在2～4之间，随后加热至50～70℃，加热并搅拌90分钟后，再加入一定量的棕榈酸，然后继续加热搅拌60分钟，使发生溶胶-凝胶反应；-->c.将上述反应所得的溶胶置于水浴中陈化，得到湿凝胶，然后将其放入烘箱中，在80℃下烘干，直至恒重，最终制得棕榈酸/二氧化硅纳米复合相变储能材料。本专利技术方法的特点是：采用溶胶-凝胶法，以正硅酸乙酯和棕榈酸为主原料，以无水乙醇为溶剂，以盐酸为主催化剂，氨水为辅助催化剂，将有机酸分子嵌入到导热系数高的二氧化硅三维纳米网络中，形成特殊结构。该纳米复合相变储能材料无毒、无腐蚀性，具有良好的储热能力和循环热稳定性，其相变潜热较高，它可用于废热余热吸收利用以及太阳能利用等领域。具体实施方式现将本专利技术的具体实施例叙述于后。实施例一：称取正硅酸乙酯32g、无水乙醇24g、去离子水22g放于容器内，用搅拌器进行搅拌混合，待充分混合均匀后，滴加主催化剂盐酸，再滴加氨水调节pH值至3.0，随后加热至60℃，加热并搅拌90分钟后，再加入棕榈酸22g，继续加热搅拌60分钟，使发生溶胶-凝胶反应。然后将反应所得溶胶置于水浴中陈化，得到湿凝胶，然后将其放入烘箱中，在80℃下烘干，直至恒重。最终制得棕榈酸/二氧化硅纳米复合相变储能材料。用德国耐驰的STA409PC/4h/uxx综合热分析仪进行检测，测得该材料的熔解曲线的峰值为51.6℃，相变潜热为136.7KJ/kg。实施例2称取正硅酸乙酯23g、无水乙醇18g、去离子水16g，放于容器内，用搅拌器进行搅拌混合，待充分混合均匀后，滴加主催化剂盐酸，再滴加氨水调节pH值至3.5，随后加热至70℃，加热并搅拌90分钟后，再加入棕榈酸43g，继续加热搅拌60分钟，使发生溶胶-凝胶反应。然后将反应所得溶胶置于水浴中陈化，得到湿凝胶，然后将其放入烘箱中，在80℃下烘干，直至恒重。最终制得棕榈酸/二氧化硅纳米复合相变储能材料。用德国耐驰的STA409PC/4h/uxx综合热分析仪进行检测，测得该材料的熔解曲线的峰值为57.4℃，相变潜热为180.6KJ/kg。从上述实施例可知，本专利技术方法制得的棕榈酸/二氧化硅纳米复合储能材料具有较好的吸热储能能力，其相变潜热数值较高，有利于废热余热的吸收和利用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种棕榈酸／二氧化硅纳米复合相变储能材料的制备方法，其特征在于具有以下的工艺过程和步骤：ａ．设计确定原料配方，该复合相变储能材料的原料组成成分及其重量百分配比如下：棕榈酸（相变材料主体）２２～４３ｗｔ％，正硅酸乙 酯（纳米ＳｉＯ↓［２］前驱体）２３～３２ｗｔ％，无水乙醇（溶剂）１８～２４ｗｔ％，去离子水１６～２２ｗｔ％；ｂ．按上述配方称取各原料，首先将一定量的正硅酸乙酯、无水乙醇、去离子水放于容器内，用搅拌器进行搅 拌混合，待充分混合均匀后，滴加主催化剂盐酸，再滴加氨水调节ｐＨ值在２～４之间，随后加热至５０～７０℃，加热并搅拌９０分钟后，再加入一定量的棕榈酸，然后继续加热搅拌６０分钟，使发生溶胶－凝胶反应；ｃ．将上述反应所得的溶胶置于水浴中陈化 ，得到湿凝胶，然后将其放入烘箱中，在８０℃下烘干，直至恒重，最终制得棕榈酸／二氧化硅纳米复合相变储能材料。

【技术特征摘要】
1.一种棕榈酸/二氧化硅纳米复合相变储能材料的制备方法，其特征在于具有以下的工艺过程和步骤：a.设计确定原料配方，该复合相变储能材料的原料组成成分及其重量百分配比如下：棕榈酸(相变材料主体)        22～43wt％，正硅酸乙酯(纳米SiO2前驱体) 23～32wt％，无水乙醇(溶剂)              18～24wt％，去离子水                    16～22wt％；b.按上述配方...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁益民，张婷婷，杨瑞海，陈丽霞，李小亮，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]