[发明专利]石墨烯复合相变材料及其制备方法和应用在审
申请号: | 202310059788.2 | 申请日: | 2023-01-16 |
公开(公告)号: | CN116179168A | 公开(公告)日: | 2023-05-30 |
发明(设计)人: | 肖倩;孙金梅;宋亚滨;林宏达;翟虎 | 申请(专利权)人: | 甘肃旭碳新材料有限公司;东旭集团有限公司 |
主分类号: | C09K5/06 | 分类号: | C09K5/06;C09K5/14 |
代理公司: | 北京润平知识产权代理有限公司 11283 | 代理人: | 陈静 |
地址: | 735000 甘肃省酒泉市肃州区*** | 国省代码: | 甘肃;62 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 石墨 复合 相变 材料 及其 制备 方法 应用 | ||
1.一种制备石墨烯复合相变材料的方法,其特征在于,该方法包括:
(1)在乙醇水溶液存在下,将羟基化Fe3O4纳米颗粒和硅烷偶联剂进行第一接触反应,得到氨基化四氧化三铁;所述羟基化Fe3O4纳米颗粒的平均粒径为30-50nm;
(2)在水存在下,将氧化石墨烯、左旋抗坏血酸和所述氨基化四氧化三铁进行第二接触反应,得到石墨烯水凝胶;
(3)将所述石墨烯水凝胶进行冷冻干燥,得到石墨烯泡沫;
(4)将熔融态的石蜡与所述石墨烯泡沫进行第三接触反应,得到所述石墨烯复合相变材料。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在步骤(1)中,所述羟基化Fe3O4纳米颗粒和所述硅烷偶联剂的用量重量比为1:1.1-1.5。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,在步骤(1)中,所述第一接触反应的条件包括:温度为50-80℃,时间为10-15h,转速为200-400rpm。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法,其特征在于,在步骤(2)中,所述氧化石墨烯、所述左旋抗坏血酸和所述氨基化四氧化三铁的用量重量比为1:2-4:0.12-0.2。
5.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法,其特征在于,在步骤(2)中,所述第二接触反应的条件包括:温度为40-60℃,时间为8-12h。
6.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法,其特征在于,在步骤(3)中,在将所述石墨烯水凝胶进行冷冻干燥之前,先将所述石墨烯水凝胶进行预处理,所述预处理的操作包括:
将所述石墨烯水凝胶在浓度为8-15wt%的乙醇水溶液中进行透析处理,得到中间产物;然后将所述中间产物在零下196℃至零下210℃冷冻2-3min,以得到预处理的石墨烯水凝胶,然后再将所述预处理的石墨烯水凝胶进行所述冷冻干燥。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,在步骤(3)中,所述透析处理的条件包括:温度为20-40℃,时间为1-3h。
8.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法,其特征在于,在步骤(4)中,所述熔融态的石蜡与所述石墨烯泡沫的用量重量比为1:0.05-0.2;和/或,
在步骤(4)中,所述第三接触反应的条件包括:温度为40-45℃,压力为-0.08MPa至-0.06MPa,时间为20-60min。
9.由权利要求2-8中任意一项所述的方法制备得到的石墨烯复合相变材料;和/或,
所述石墨烯复合相变材料的比表面积为550-570m2/g,相变焓为170-200kJ/kg。
10.权利要求9所述的石墨烯复合相变材料在储能和/或保温中的应用。
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