[发明专利]一种多维度组装光热相变材料及其制备方法

权利要求书

1.一种多维度组装光热转换相变材料，其特征在于，包括一维碳基底，生长在碳基底上的多级结构碳化物，所述多级结构碳化物在所述一维碳基底表面形成孔道；以及吸附在所述孔道中的非极性有机相变材料；所述一维碳基底具有SP2杂化C的π电子，所述多级结构碳化物为2D碳化物@0D金属簇；通过如下方法制备得到：

(1)在一维碳基底上原位合成2D-ZIF骨架，得到碳@2D-ZIF前驱体；

(2)将步骤(1)制备的碳@2D-MOF前驱体在惰性气氛下，于600～1200℃碳化2～6h，得到多维度组装结构载体；所述惰性气氛为N₂或Ar；

(3)取过量非极性有机相变材料于培养皿中，放入烘箱，烘箱温度大于非极性有机相变材料的熔点；待非极性有机相变材料完全融化后，将步骤(2)制备的多维度组装结构载体放入培养皿中，融化的非极性有机相变材料将载体全部浸没，将其继续置于烘箱中，负载1～3h；

(4)去除复合材料表面未负载上去的非极性有机相变材料，得到多维度组装光热转换相变材料。

2.根据权利要求1所述的多维度组装光热转换相变材料，其特征在于，非极性有机相变材料选自石蜡系烃、直链烷烃中的一种或多种任意组合。

3.根据权利要求2所述的多维度组装光热转换相变材料，其特征在于，所述石蜡系烃的非极性有机相变材料为：正十烷、正十二烷、正十四烷、正十六烷、正十八烷、正二十烷，或碳原子数为18～30的石蜡系烃。

4.根据权利要求1所述的多维度组装光热转换相变材料，其特征在于，所述步骤(1)具体为：

将一维碳基底活化后，浸渍于含有可溶性金属盐与咪唑类配体的极性溶液中，在20～200℃下反应12～48h，将产物去除，用极性溶剂洗涤三次，去除副产物及杂质，在60～150℃下干燥4～48h，得到碳@2D-ZIF载体材料；其中，可溶性金属盐与咪唑类配体的摩尔比小于1:2。

5.根据权利要求4所述的多维度组装光热转换相变材料，其特征在于，所述可溶性金属盐包括：硝酸铁、氯化铁、硫酸铁、醋酸铁、硝酸钴、氯化钴、硫酸钴、醋酸钴、硝酸镍、硫酸镍、醋酸镍、氯化镍其中的一种或几种；所述的咪唑类配体为二甲基咪唑。

6.根据权利要求1所述的多维度组装光热转换相变材料，其特征在于，所述一维碳基底活化方法为：将一维碳基底浸泡于浓HNO₃溶液中，100℃下加热3h后，用清水反复清洗至中性，真空干燥24h，得到活化的一维碳基底；浓HNO₃溶液的浓度在8mol/L以上。