一种以粉煤灰为基体的相变储能材料包括基体和相变材料，其组成是基体的质量分数为5‑30％，相变材料的质量分数为70‑95％。基体为粒径为90‑180μm的粉煤灰、预处理粉煤灰中的一种或两种。本发明专利技术的制备方法操作方法简单，制备出来的相变储能材料性能优良，相变潜热均在100J/g以上。
Phase change energy storage material based on fly ash and preparation method thereof
A fly ash as the phase change energy of the matrix material includes a matrix and phase change material, its composition is the mass fraction of the base was 5 30%, the mass fraction of the phase change material is 70 95%. Matrix is a particle size of 90 180 m fly ash, coal fly ash pretreatment in one or two. The preparation method of the invention has simple operation method, and the prepared phase change energy storage material has excellent performance, and the latent heat of phase change is above 100J/g.
【技术实现步骤摘要】
一种粉煤灰为基体的相变储能材料及其制备方法
本专利技术涉及相变储能
，具体涉及一种以固体废弃物粉煤灰为基体的相变储能材料及其制备方法。专利技术背景科技迅速发展带来了严重的能源危机和环境危机。在日常生产和生活中，能量的产生和发展往往存在时间和空间上的不对应现象，这种现象造成了严重的能源浪费。储能技术作为一种提高能源利用效率的有效手段，由于其可有效解决能量供求在时间和空间上的不匹配而备受关注。相变材料(PCM-PhaseChangeMaterial)是指随温度变化而改变物质状态并能提供潜热的物质。转变物理性质的过程称为相变过程，这时相变储能材料将吸收或释放大量的潜热。这种材料一旦在人类生活中被广泛应用，将成为节能环保的最佳绿色载体。近年来相继有一些相变储能材料被研究出来，但这些材料都存在一些操作、价格、商业化和可降解等问题。粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废料，其主要成分为SiO2、Fe2O3、Al2O3、CaO、MgO、SO3等。粉煤灰目前是热电工业排放量最大的废弃物之一，不仅严重污染环境，而且还要占用土地。然而，粉煤灰由于具有较大的比表面积，具有来源广泛、价格低廉等特点，也是可以利用的资源。基于粉煤灰的优异性能，本专利技术以粉煤灰为基体，通过基体与相变材料的吸附来达到复合的目的，不仅制备出一种以粉煤灰为基体的相变储能材料，还为粉煤灰的高值化利用提供了一条新思路，为大量的废弃物粉煤灰开辟了一条新型高值化转化途径。经检索未发现有现有技术。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供了一种以粉煤灰为基体的相变储能材料及其制备方法。本专利技术的一种以粉煤灰为基材的相变储能材料，包括基体和相变材料，其组成是基体的质量分数为5-30％，相变材料的质量分数为70-95％。优选地，基体为粒径为90-180μm的粉煤灰、预处理粉煤灰中的一种或两种，预处理粉煤灰为盐酸处理灰、硫酸处理灰、双氧水处理灰、氢氧化钠处理灰中的一种或几种。本专利技术预处理粉煤灰的预处理方法包括以下步骤：将粉煤灰用蒸馏水洗涤2-3次后烘干，将烘干后的粉煤灰在球磨机中进行研磨，配置浓度为0.5-3mol/L溶液，将研磨后的粉煤灰与配置好的溶液反应后用蒸馏水洗涤，在温度为80-120℃下烘干得到预处理灰。优选地，溶液为盐酸溶液、硫酸溶液、氢氧化钠溶液或过氧化氢溶液。优选地，粉煤灰反应时间为0.5-6h。优选地，粉煤灰反应温度为80-160℃。优选地，粉煤灰与溶液的固液比为1:5-30。优选地，粉煤灰反应是在搅拌条件下进行。优选地，研磨后粉煤灰的粒径为60-80μm。优选地，相变材料包括月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、石蜡中的一种或几种。本专利技术进一步提供了上述相变储能材料的制备方法，该制备方法包括以下步骤：将基体和相变材料进行充分混合，混合后加热升温至80-140℃，搅拌吸附2-12h，吸附结束后在80-120℃下用过滤，将过滤后的固体物用研磨，将研磨后的产物过筛，得到以粉煤灰为基体的相变储能材料。如上所述产物过筛的粒径为60-80μm。本专利技术现现有技术相比具有如下优点：本专利技术的制备方法操作方法简单，制备出来的相变储能材料相变潜热较高，均在100J/g以上。具体实施方式下面结合一些具体实施例对本专利技术进行进一步解释，但是不能限制本专利技术的内容。除特别说明，本专利技术使用的原料、试剂和设备为本
常规市购。粉煤灰由山西省大同市广灵县长青热电公司提供。实施例1粉煤灰预处理方法，具体步骤如下：将粉煤灰用蒸馏水洗涤3次后烘干，将烘干后的粉煤灰在球磨机中进行研磨至粒径为140-180μm。一种以粉煤灰为基体的相变储能材料的制备方法，具体步骤如下：将质量分数为5％的未经处理的粉煤灰和质量分数为95％的硬脂酸进行充分混合，混合后加热升温至80℃，搅拌吸附2h，吸附结束后在120℃下过滤，直到不再有液体滴下为止。将过滤后的产物用研钵研磨，将研磨后的产物过筛，得到粒径为60-80μm以粉煤灰为基体的相变储能材料。所得相变储能材料的相变潜热为101.87J/g。实施例2粉煤灰预处理方法，具体步骤如下：将粉煤灰用蒸馏水洗涤3次后烘干，将烘干后的粉煤灰在球磨机中进行研磨至粒径为115-160μm。一种以粉煤灰为基体的相变储能材料的制备方法，具体步骤如下：将质量分数为15％的未经处理的粉煤灰和质量分数为85％的月桂酸进行充分混合，混合后加热升温至100℃，搅拌吸附6h，吸附结束后在100℃下过滤，直到不再有液体滴下为止。将过滤后的产物用研钵研磨，将研磨后的产物过筛，得到粒径为65-75μm以粉煤灰为基体的相变储能材料。所得相变储能材料的相变潜热为102.91J/g。实施例3粉煤灰预处理方法，具体步骤如下：将粉煤灰用蒸馏水洗涤3次后烘干，将烘干后的粉煤灰在球磨机中进行研磨至粒径为110-150μm。一种以粉煤灰为基体的相变储能材料的制备方法，具体步骤如下：将质量分数为30％的未经处理的粉煤灰和质量分数为70％的肉豆蔻酸进行充分混合，混合后加热升温至120℃，搅拌吸附12h，吸附结束后在80℃下过滤，直到不再有液体滴下为止。将过滤后的产物用研钵研磨，将研磨后的产物过筛，得到粒径为75-80μm以粉煤灰为基体的相变储能材料。所得相变储能材料的相变潜热为104.73J/g。实施例4粉煤灰预处理方法，具体步骤如下：将粉煤灰用蒸馏水洗涤3次后烘干，将烘干后的粉煤灰在球磨机中进行研磨至粒径为120-180μm，配置浓度为0.5mol/L的硫酸溶液，将研磨后的粉煤灰与配置好的溶液以固液比为1:5在80℃下反应0.5h，得到硫酸处理灰。一种以粉煤灰为基体的相变储能材料的制备方法，具体步骤如下：将质量分数为5％的硫酸处理灰和质量分数为95％的棕榈酸进行充分混合，混合后加热升温至80℃，搅拌吸附2h，吸附结束后在120℃下过滤，直到不再有液体滴下为止。将过滤后的产物用研钵研磨，将研磨后的产物过筛，得到粒径为60-75μm以粉煤灰为基体的相变储能材料。所得相变储能材料的相变潜热为110.23J/g。实施例5粉煤灰预处理方法，具体步骤如下：将粉煤灰用蒸馏水洗涤2-3次后烘干，将烘干后的粉煤灰在球磨机中进行研磨至粒径为125-180μm，配置浓度为2mol/L的硫酸溶液，将研磨后的粉煤灰与配置好的溶液以固液比为1:10在120℃下反应3h，得到硫酸处理灰。一种以粉煤灰为基体的相变储能材料的制备方法，具体步骤如下：将质量分数为15％的硫酸处理灰和质量分数为85％的石蜡进行充分混合，混合后加热升温至100℃，搅拌吸附6h，吸附结束后在80℃下过滤，直到不再有液体滴下为止。将过滤后的产物用研钵研磨，将研磨后的产物过筛，得到粒径为60-75μm以粉煤灰为基体的相变储能材料。所得相变储能材料的相变潜热为114.01J/g。实施例6粉煤灰预处理方法，具体步骤如下：将粉煤灰用蒸馏水洗涤3次后烘干，将烘干后的粉煤灰在球磨机中进行研磨至粒径为115-160μm，配置浓度为3mol/L的硫酸溶液，将研磨后的粉煤灰与配置好的溶液以固液比为1:30在160℃下反应6h，得到硫酸处理灰。一种以粉煤灰为基体的相变储能材料的制备方法，具体步骤如下：将质量分数为30％的硫酸处理灰和质量分数为70％的硬脂酸进行充分混合，混合后加热升温至120℃，搅拌吸附本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种以粉煤灰为基体的相变储能材料，其特征在于相变储能材料包括基体和相变材料，其组成是基体的质量分数为5‑30％，相变材料的质量分数为70‑95％。
【技术特征摘要】
1.一种以粉煤灰为基体的相变储能材料，其特征在于相变储能材料包括基体和相变材料，其组成是基体的质量分数为5-30％，相变材料的质量分数为70-95％。2.如权利要求1所述的一种以粉煤灰为基体的相变储能材料，其特征在于基体为粒径为90-180μm的粉煤灰、预处理粉煤灰中的一种或两种。3.如权利要求2所述的一种以粉煤灰为基体的相变储能材料，其特征在于预处理粉煤灰为盐酸处理灰、硫酸处理灰、双氧水处理灰、氢氧化钠处理灰中的一种或几种。4.如权利要求2所述的一种以粉煤灰为基体的相变储能材料，其特征在于预处理粉煤灰是由如下预处理方法制备的：将粉煤灰用蒸馏水洗涤2-3次后烘干,将烘干后的粉煤灰在球磨机中进行研磨，配置浓度为0.5-3mol/L溶液，将研磨后的粉煤灰与配置好的溶液反应后用蒸馏水洗涤，在温度为80-120℃下烘干得到处理灰。5.如权利要求4所述的一种以粉煤灰为基体的相变储能材料，其特征在于溶液为盐酸溶液、硫酸溶液、氢氧化钠溶液或过氧化氢溶液。6.如权利要求4所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：王波，郭敏，张忠玮，冀旭冉，刘思啸，聂凯，
申请(专利权)人：太原科技大学，
类型：发明
国别省市：山西,14
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