[发明专利]一种兼保温与加热双功能的能源材料及其制备方法

权利要求书

1.一种兼保温与加热双功能的能源材料，其特征在于，将具有储能功能的偶氮苯/石墨烯复合材料和相变材料共混得到，其中偶氮苯/石墨烯复合材料和相变材料的质量比为1：(5—10)，偶氮苯/石墨烯复合材料由石墨烯和以共价键方式接枝到石墨烯表面的偶氮苯组成，结构式如下。

2.根据权利要求1所述的一种兼保温与加热双功能的能源材料，其特征在于，偶氮苯/石墨烯复合材料和相变材料的质量比为1:5～1:8。

3.根据权利要求1或者2所述的一种兼保温与加热双功能的能源材料，其特征在于，相变材料为石蜡。

4.根据权利要求1或者2所述的一种兼保温与加热双功能的能源材料，其特征在于，石墨烯可采用氧化石墨烯还原得到石墨烯，以使组成石墨烯的苯环结构出现破损结构，致密的六元环(苯环)结构出现某个碳原子的缺失，形成空位，为杂环偶氮苯的接枝提供反应位点，优选每50～70个碳原子接枝一个杂环偶氮苯分子，更加优选每20～30个碳原子接枝一个偶氮(苯)分子。

5.一种兼保温与加热双功能的能源材料的制备方法，其特征在于，将具有储能功能的偶氮苯/石墨烯复合材料和相变材料共混得到，其中偶氮苯/石墨烯复合材料和相变材料的质量比为1：(5—10)，其中偶氮苯/石墨烯复合材料，按照下述步骤进行：在N,N二甲基甲酰胺的水溶液中加入石墨烯和杂环偶氮苯并均匀分散，在惰性保护气体气氛下进行反应，反应温度为100—150摄氏度，以使杂环偶氮苯以共价键方式接枝到石墨烯表面的反应位点，得到杂环偶氮苯/石墨烯太阳能储热材料；其中石墨烯采用硼氢化钠和碳酸钠还原氧化石墨烯为石墨烯，以使组成石墨烯的苯环结构出现破损结构，致密的六元环(苯环)结构出现碳原子的缺失，形成空位，为杂环偶氮苯的接枝提供反应位点，杂环偶氮苯的氨基与之反应以使其共价键接到石墨烯结构上，杂环偶氮苯的化学式如下：

6.根据权利要求5所述的一种兼保温与加热双功能的能源材料的制备方法，其特征在于，加入20-30质量份石墨烯，每一质量份为1mg，杂环偶氮苯用量为0.2—0.6摩尔份，每一摩尔份为1mmol，优选加入氢氧化钠，杂环偶氮苯和氢氧化钠的摩尔比为1：(1—1.2)；在N,N二甲基甲酰胺的水溶液中，N,N二甲基甲酰胺浓度为0.3-0.9mg/mL。

7.根据权利要求5所述的一种兼保温与加热双功能的能源材料的制备方法，其特征在于，惰性保护气体气氛为氮气、氦气或者氩气，反应温度为100—120摄氏度，反应时间为5—15小时，优选8—12小时。

8.根据权利要求5所述的一种兼保温与加热双功能的能源材料的制备方法，其特征在于，石墨烯采用硼氢化钠和碳酸钠还原氧化石墨烯为石墨烯，具体来说，将氧化石墨烯置于水中并添加碳酸钠调节pH到7-9，加入硼氢化钠水溶液对氧化石墨烯进行还原处理，硼氢化钠的浓度为10-20mg/ml(硼氢化钠质量，mg/水体积，ml)，在75-90摄氏度下放置5-10小时；通过离心过滤，蒸馏水水洗得到所需要的还原氧化石墨烯(即石墨烯)；然后把通过超声重新分散在水中。