一种炭黑骨胶纳米流体光热转换材料的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种炭黑骨胶纳米流体光热转换材料的制备方法，该制备方法包括如下步骤：步骤(1)、称取一定质量比的炭黑与骨胶，按照一定条件球磨，制得炭黑骨胶纳米光热转换材料；步骤(2)、将步骤(1)中制得的纳米光热转换材料放入基液中超声均匀，即得纳米流体光热转换材料。本发明专利技术制备的纳米光热转换材料在基体中可形成稳定的胶体溶液。本发明专利技术原料便宜易得，制备方法简单，条件温和，且制备的纳米流体光热转换材料对环境友好无污染。本发明专利技术在太阳全光谱范围内具有较好的吸收性能，和光热转换性能，以及较好的分散稳定性能。本发明专利技术应用于太阳能直接光热转换，有利于更充分的利用太阳能这一新能源。这一新能源。这一新能源。

【技术实现步骤摘要】
一种炭黑骨胶纳米流体光热转换材料的制备方法


[0001]本专利技术涉及一种光热转换材料的制备方法，具体涉及一种原料便宜易得，制备方法简单，条件温和，且制备的纳米流体光热转换材料对环境友好无污染的炭黑骨胶纳米流体光热转换材料的制备方法。

技术介绍

[0002]目前的能源消费结构中主要依赖化石能源，化石能源的开发利用导致全球化石能源枯竭，环境恶化。为了解决化石能源的日益枯竭以及化石能源对环境的污染，人类必须大力开发和发展新能源。太阳能是最典型的一种新能源，太阳能具有广泛性，清洁性，永久性等优点。太阳能直接转换利用是全球可再生能源发展战略的重要组成部分，也是构成未来分布式可再生能源网的重要环节。因此，太阳能的开发利用受到了众多研究人员的广泛关注。太阳能利用技术涵盖范围很广，主要包括太阳能光热转换技术、光电转换技术、光化学转换技术和光生物转化技术。其中，太阳能光热转换是太阳能利用的重要部分之一。光热转换技术的未来发展方向，一方面是要开发规模化、低成本化的系统设备，另一方面是要探索新方法、新材料和新机理。光热转换是指物质吸收光(辐射)，并将光能(光子)转化为热能(声子)的过程。材料中的电子与入射的光子发生相互作用，通过能级跃迁或等离子激元共振两种方式实现对光子能量的吸收，进而产生进入激发态的高能电子(又称为热电子)。处于激发态的热电子有向热平衡态发展的趋势，通过二次辐射或振动弛豫，实现能量的转移和再分配。所以，制备良好的吸光和光热转换材料对于节约资源，环境保护，社会进步具有重要意义。炭黑具有宽吸收光谱的特点，是良好的吸光材料，且具有非常好的着色能力，化学性质稳定，原料炭黑便宜易得，但炭黑极易团聚，难以稳定分散于基液中，这严重阻碍了炭黑的光吸收能力以及光热转换性能，极大的限制了炭黑在纳米流体光热转换方面的应用。
[0003]目前，很多研究者对于炭黑改性方面做了很多努力，虽有一定成效但分散性仍有待提升；也有不少研究者向炭黑纳米流体中添加表面活性剂，以期获得较好分散状态的炭黑纳米流体，但结果并不理想。现阶段对于炭黑的研究，虽在一定程度上提高了炭黑的分散性，但所用多种化学试剂对环境并不友好，造成了一定污染，不利于生态环境、生物生命健康安全，且制备成本较高，制备条件复杂，不适合大规模生产应用。对于炭黑分散性的研究还有很大潜力待挖掘。

技术实现思路

[0004]针对上述问题，本专利技术的主要目的在于提供一种原料便宜易得，制备方法简单，条件温和，且制备的纳米流体光热转换材料对环境友好无污染的炭黑骨胶纳米流体光热转换材料的制备方法。
[0005]本专利技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种炭黑骨胶纳米流体光热转换材料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：炭黑和骨胶经球磨后制得纳米光热转
换材料，将所述纳米光热转换材料溶于基液中超声。
[0006]在本专利技术的具体实施例子中，制备方法包含以下几个步骤：
[0007]步骤(1)、称取一定质量比的炭黑与骨胶，按照一定条件球磨，制得炭黑骨胶纳米光热转换材料；
[0008]步骤(2)、将步骤(1)中制得的纳米光热转换材料放入基液中超声均匀，即得纳米流体光热转换材料。
[0009]在本专利技术的具体实施例子中，步骤(1)中称取一定质量的炭黑和骨胶，将称取好的炭黑和骨胶放入球磨罐中，球磨2～12h。
[0010]在本专利技术的具体实施例子中，步骤(1)中将炭黑与骨胶按照1：0.3～2的配比进行球磨。
[0011]在本专利技术的具体实施例子中，步骤(1)中球磨过程球磨介质级配方式为：Φ6,10mm；球磨介质Φ6mm与Φ10mm的比例分别为1：0.5～1.5。
[0012]在本专利技术的具体实施例子中，步骤(1)中炭黑好骨胶纳米光热转换材料的制备方法，球料比为15～9：1。
[0013]在本专利技术的具体实施例子中，步骤(2)中将制得的纳米光热转换材料配制合适浓度的纳米流体光热转换材料，超声均匀后，即可用于太阳能直接光热转换。
[0014]本专利技术的积极进步效果在于：本专利技术提供的炭黑骨胶纳米流体光热转换材料的制备方法：
[0015](1)采用动物类骨胶天然无害，环境友好型胶粘剂极大的提高了炭黑的分散性，炭黑与骨胶经球磨后在基体中可形成稳定的胶体溶液，避免了炭黑的团聚；从而，提高了材料的光热转换性能。
[0016](2)工艺流程简单，制备过程条件温和，制作简易，原料便宜易得，对环境无害，可大规模生产应用。
[0017](3)生产过程中无需任何表面活性剂，极大的降低了生产成本及产后处理成本。
附图说明
[0018]图1为实施例1纳米流体光热转换材料通过紫外可见近红外分光光度计测试的透射图。
[0019]图2为实施例1纳米流体光热转换材料的太阳能加权吸收系数图。
[0020]图3为实施例9纳米流体光热转换材料通过紫外可见近红外分光光度计测试的透射图。
[0021]图4为实施例9纳米流体光热转换材料的光热转换温升图。
[0022]图5为纯炭黑的SEM图。
[0023]图6为实施例9所制备的纳米光热转换材料的SEM图。
[0024]图7为纳米流体光热转换材料实物放置对比图。
[0025]图8为纳米流体光热转换材料丁达尔效果图。
具体实施方式
[0026]下面结合附图给出本专利技术较佳实施例，以详细说明本专利技术的技术方案。
[0027]图1为本专利技术的整体结构示意图，如图1所示：本专利技术提供的炭黑骨胶纳米流体光热转换材料的制备方法，将炭黑和骨胶经球磨后制得纳米光热转换材料，将所述纳米光热转换材料溶于基体中超声均匀，具有较高粘结性能的动物类天然环保骨胶可使炭黑在基体中具有胶体稳定性。
[0028]一种具有较好性能炭黑骨胶纳米流体光热转换材料的制备方法，包含以下几个步骤：
[0029](1)称取一定质量比的炭黑与骨胶，按照一定方式球磨，制得较好性能的炭黑骨胶纳米光热转换材料；
[0030](2)将制得的纳米光热转换材料放入基体中超声均匀，即得纳米流体光热转换材料。
[0031]上述技术方案中，所选炭黑平均粒径为40nm，炭黑是重要的工业原料之一，炭黑具有良好的抗老化性，良好的着色性，化学性质稳定。所选骨胶为新鲜牛骨经提取加工后制备而成的天然环保牛骨胶原蛋白肽，纯度高。将上述两种原料球磨后，可制备出具有良好分散稳定性的纳米光热转换材料，将所制备的纳米光热转换材料融入基体去离子水中，即可的具有胶体稳定性的纳米流体光热转换材料。本专利技术制备过程中无需使用任何表面活性剂，大大地降低了生产成本及后处理成本且反应条件温和，易于量产。
[0032]步骤(1)中炭黑骨胶纳米光热转换材料的制备方法，称取一定质量比的炭黑、骨胶，将称取好的原料放入球磨罐中，球磨2～12h；
[0033]步骤(1)中炭黑骨胶纳米光热转换材料的制备方法，将原料炭黑与骨胶按照1：0.3～2的配比进行球磨；
[0034]步骤(1)中炭黑骨胶纳米光热转换材料的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种炭黑骨胶纳米流体光热转换材料的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括如下步骤：炭黑和骨胶经球磨后制得纳米光热转换材料，将所述纳米光热转换材料溶于基液中超声。2.根据权利要求1所述的炭黑骨胶纳米流体光热转换材料的制备方法，其特征在于，制备方法包含以下几个步骤：步骤(1)、称取一定质量比的炭黑与骨胶，按照一定条件球磨，制得炭黑骨胶纳米光热转换材料；步骤(2)、将步骤(1)中制得的纳米光热转换材料放入基液中超声均匀，即得纳米流体光热转换材料。3.根据权利要求2所述的炭黑骨胶纳米流体光热转换材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中称取一定质量的炭黑和骨胶，将称取好的炭黑和骨胶放入球磨罐中，球磨2～12h。4.根据权利要求2所述的炭黑骨胶...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴子华，王婷婷，谢华清，王元元，黄玥铭，王嘉伟，
申请(专利权)人：上海第二工业大学，
类型：发明
国别省市：