[发明专利]一种多孔氧化铝/聚苯胺光热材料及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种多孔氧化铝/聚苯胺光热材料及其制备方法和应用，该制备方法包括以下步骤：(1)往乙醇与水的混合溶剂中滴加植酸溶液与苯胺，混合均匀后，再加入多孔氧化铝，分散均匀；(2)接着加入氧化剂，混合均匀并静置，所得固体产物洗涤、干燥，即为目的产物多孔氧化铝/聚苯胺光热材料。与现有技术相比，本发明可解决多孔氧化铝难被完全浸润以及聚苯胺与氧化铝之间结合能力差的缺点，生产工艺简单高效，制备条件温和可控，具有大批量制备等。

技术领域

本发明属于太阳能光热转换材料技术领域，涉及一种多孔氧化铝/聚苯胺光热材料及其制备方法和应用。

背景技术

在化石能源储备日渐消耗的情况下，对可再生能源的利用成为人们关注的焦点。而太阳能作为自然界中最丰富、易得的可再生能源之一，对它的开发及利用一直是可再生能源利用的重要方向。

太阳能光热转换材料能高效吸收太阳光中各个波段的光并将其转换成热量，光热材料的材料选择与结构设计对太阳能的利用与转换至关重要。聚苯胺是一种价格低廉，制备简单，形貌可控的光热转换材料，在水溶液中即可完成反应，已经成为了光热转换材料领域中的热门选择。多孔氧化铝是一种商业化的多孔材料，具有尺寸可控，结构均匀等优势，但是微纳米级的多孔结构由于其毛细力与表面张力难以被水浸润，同时氧化铝的化学惰性也为多孔氧化铝基复合材料的优化设计带来了困难。

发明内容

本发明的目的就是为了提供一种多孔氧化铝/聚苯胺光热材料及其制备方法和应用，以解决多孔氧化铝难被完全浸润以及聚苯胺与氧化铝之间结合能力差等缺点。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

本发明的技术方案之一提供了一种多孔氧化铝/聚苯胺光热材料，其由多孔氧化铝，以及在多孔氧化铝表面原位生长的聚苯胺复合而成。

本发明的技术方案之二提供了一种多孔氧化铝/聚苯胺光热材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)往乙醇与水的混合溶剂中滴加植酸溶液与苯胺，混合均匀后，再加入多孔氧化铝，分散均匀；

(2)接着加入氧化剂，混合均匀并静置，所得固体产物洗涤、干燥，即为目的产物多孔氧化铝/聚苯胺光热材料。

本发明利用植酸处理氧化铝，提高了聚苯胺和氧化铝之间的结合力。植酸可与氧化铝形成配位作用，同时能与苯胺形成氢键作用，使得苯胺能在氧化铝表面原位聚合。

进一步的，混合溶剂中，乙醇与水的体积比为1:1～9。

进一步的，所用植酸溶液的50wt％水溶液，且植酸溶液与苯胺的体积比为(1-10)：(0.1-5)。

进一步的，分别加入多孔氧化铝和氧化剂后，在冰浴下超声处理。

进一步的，步骤(1)中，多孔氧化铝预先分别采用乙醇、丙酮、去离子水超声洗涤，并在烘箱中烘干。

进一步的，步骤(1)中，所述的多孔氧化铝中的孔洞为单通孔、双通孔或者锥形孔，其孔直径为100～10000nm，孔间距为250～100000nm，孔深为100～50000nm。

进一步的，步骤(2)中，所述氧化剂为过硫酸铵或氯化铁。

进一步的，步骤(2)中，苯胺与氧化剂的摩尔比为9:1～1:1。

进一步的，步骤(2)中，静置的环境温度为-5～25℃。

本发明的技术方案之三提供了一种多孔氧化铝/聚苯胺光热材料的应用，该光热材料用为作为太阳能光热转换材料。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：