一种月桂酸/多孔碳化木复合相变储能材料的制备方法技术

本发明专利技术涉及传热、热交换或储热的材料领域，具体涉及一种月桂酸/多孔碳化木复合相变储能材料的制备方法，包括以下步骤：1)将梧桐原木，加入NaOH与Na

Preparation of a lauric acid / porous carbonated wood composite phase change energy storage material

【技术实现步骤摘要】
一种月桂酸/多孔碳化木复合相变储能材料的制备方法
本专利技术涉及传热、热交换或储热的材料领域，具体涉及一种月桂酸/多孔碳化木复合相变储能材料的制备方法。
技术介绍
月桂酸是一种常见的有机相变材料，它具有优异的相变行为，例如高潜热(175～220J/g)、可忽略的过冷性能、优异的化学稳定性、高热稳定性(＜200℃)、易获得和低成本。月桂酸容易与多孔材料混合，并可通过毛细作用力和表面张力保留在孔隙中，因此引起了研究人员的极大兴趣。但是，据报道月桂酸与高岭石、海泡石和膨胀蛭石等多孔材料制备的复合相变材料虽然展示了优异的热物性能，但同时存在诸多缺点，例如基体对月桂酸的相变行为的限制作用及较低的封装量(30wt.％-70wt.％)等。因此需寻求一种新的基体材料，使其具有复合相变材料的优异性能，同时克服存在的基体对相变材料相变行为的限制作用的问题，进一步增大相变材料的储热能力，进而应用于更广泛的领域。针对以上问题，本专利技术制备了一种新型的月桂酸/多孔碳化木复合相变储能材料，在家具和建筑节能等领域有广泛应用前景。
技术实现思路
本专利技术针对现在的复合相变材料的诸多研究工作提出一种新型的月桂酸/多孔碳化木复合相变材料的制备方法。本专利技术具有成本低、轻质、无毒、储热能力高、循环稳定性好和制备工艺简单等优势。本专利技术的具体技术方案如下：本专利技术提供的一种月桂酸/多孔碳化木复合相变储能材料的制备方法，包括以下步骤：1)将梧桐原木，加入NaOH与Na2SO3的混合溶液中；2)将步骤1)得到的溶液，持续煮沸8-12h脱去梧桐原木中的木质素；3)固液分离，获得固体产物，将固体产物加入去离子水中煮沸1h；4)将步骤3)处理后的固体产物干燥8-12h；5)将步骤4)干燥后的固体产物加热得到多孔碳化木基体；6)使用步骤5)得到多孔碳化木基体封装月桂酸得到月桂酸/多孔碳化木复合相变储能材料。作为优选地，步骤1)中所述的梧桐原木的大小为35mm×15mm×5mm；所述NaOH的加入量为8g，浓度为2.5mol/L；所述Na2SO3的加入量为5g，浓度为0.5mol/L。作为优选地，步骤3)中所述的去离子水煮沸，以洗掉残留杂质，重复三次。作为优选地，步骤4)中所述固体产物置于真空冷冻干燥机中冷冻干燥。作为优选地，步骤5)中所述干燥后的固体产物加热置于高温管式炉中。作为优选地，步骤5)中所述干燥后的固体产物加热：300±50℃加热1-2h，然后在500±50℃加热1-2h。作为优选地，步骤5)中在N2保护下反应。作为优选地，步骤6)中得到多孔碳化木基体通过真空熔融浸渍封装月桂酸得到月桂酸/多孔碳化木复合相变储能材料。与现有技术相比，本专利技术的优势在于：通过去木质素处理和碳化处理得到一种新型的多孔材料-多孔碳化木，封装月桂酸后不仅具有较大的封装容量(＞80wt.％)，而且相比其他基体材料，多孔碳化木对月桂酸的相变行为的限制作用更小，这有利于提高复合相变材料的储热能力，使应用范围更加广泛。并且还具有成本低、轻质、循环稳定性好、无毒和制备工艺简单等优势。附图说明图1是本专利技术的多孔碳化木SEM图；图2是本专利技术的月桂酸/多孔碳化木复合相变材料SEM图；图3是本专利技术的月桂酸与月桂酸/多孔碳化木复合相变材料的DSC曲线。图4是本专利技术的多孔碳化木SEM图；图5是本专利技术的月桂酸/多孔碳化木复合相变材料SEM图图6是本专利技术的月桂酸与月桂酸/多孔碳化木复合相变材料的DSC曲线。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明。本专利技术通过如下的方法制备月桂酸/多孔碳化木复合相变材料：1、以梧桐原木为原料，加入到2.5mol/LNaOH与0.5mol/LNa2SO3的混合溶液中。2、置于电热套中，持续煮沸8-12h脱去木头中的木质素。3、处理掉上步中的混合溶液后，加入去离子水煮沸1h左右以洗掉残留杂质，重复三次。4、将处理后的木头置于真空冷冻干燥机中冷冻干燥8-12h。5、在N2保护下，将干燥后的木头置于高温管式炉中：升温速率3-5℃/min至300±50℃后保温加热1-2h，然后以相同的升温速率升至500±50℃后再保温加热1-2h，得到多孔碳化木基体。6、将月桂酸与多孔碳化木放入真空装置中，80℃使月桂酸融化并抽真空，进行真空熔融浸渍封装月桂酸得到月桂酸/多孔碳化木复合相变储能材料。实施例1以梧桐木为原料，首先将梧桐木材切成35mm×15mm×5mm大小，置于200ml锥形瓶中，然后在锥形瓶中加入适量的2.5mol/LNaOH和0.5mol/LNa2SO3混合溶液。将锥形瓶放入电热套中，搭建回流装置。将木块煮沸10h，然后用去离子水煮沸3次，每次1h，得到的木头置于真空冷冻干燥机中冷冻干燥12h以获得去木质化多孔木头。在N2保护条件下，将去木质多孔木材以3.0℃/min的速率加热至300℃并保温加热1h，然后以相同速率升温至500℃后保温加热1h以获得多孔碳化木，其SEM图见图1所示，出现了规则的孔道结构。然后通过真空浸渍法制备月桂酸/多孔碳化木复合相变材料。首先，将多孔碳化木和固体月桂酸放入封闭的玻璃容器中。使用真空泵从容器中抽出空气，然后将容器在80℃的水浴中加热，使得熔融的月桂酸可以被吸附到多孔碳化木的孔道中。最后进行多次泄漏测试得到最终的复合相变材料产品，其SEM图见图2所示，多孔炭化木的孔道几乎全部封装了月桂酸，表明多孔碳化木具有优异的封装性能。DSC图见图3所示，封装后复合相变材料的相变潜热高达177.9J/g。实施例2以梧桐木为原料，首先将梧桐木材切成35mm×15mm×5mm大小，置于200ml锥形瓶中，然后在锥形瓶中加入适量的2.5mol/LNaOH和0.5mol/LNa2SO3混合溶液。将锥形瓶放入电热套中，搭建回流装置。将木块煮沸12h，然后用去离子水煮沸3次，每次1h，得到的木头置于真空冷冻干燥机中冷冻干燥10h以获得去木质化多孔木头。在N2保护条件下，将去木质多孔木材以5.0℃/min的速率加热至330℃并保温加热1.5h，然后以相同速率升温至530℃后保温加热1.5h以获得多孔碳化木，其SEM图见图4所示，出现了规则的孔道结构。然后通过真空浸渍法制备月桂酸/多孔碳化木复合相变材料。首先，将多孔碳化木和固体月桂酸放入封闭的玻璃容器中。使用真空泵从容器中抽出空气，然后将容器在80℃的水浴中加热，使得熔融的月桂酸可以被吸附到多孔碳化木的孔道中。最后进行多次泄漏测试得到最终的复合相变材料产品，其SEM图见图5所示，多孔炭化木的孔道几乎全部封装了月桂酸，表明多孔碳化木具有优异的封装性能。DSC图见图6所示，封装后复合相变材料的相变潜热高达177.9J/g。当然，本专利技术还可以有多种实施例，在不背离本专利技术精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种月桂酸/多孔碳化木复合相变储能材料的制备方法，包括以下步骤：/n1)将梧桐原木，加入NaOH与Na

【技术特征摘要】
1.一种月桂酸/多孔碳化木复合相变储能材料的制备方法，包括以下步骤：
1)将梧桐原木，加入NaOH与Na2SO3的混合溶液中；
2)将步骤1)得到的溶液，持续煮沸8-12h脱去梧桐原木中的木质素；
3)固液分离，获得固体产物，将固体产物加入去离子水中煮沸1h；
4)将步骤3)处理后的固体产物干燥8-12h；
5)将步骤4)干燥后的固体产物加热得到多孔碳化木基体；
6)使用步骤5)得到多孔碳化木基体封装月桂酸得到月桂酸/多孔碳化木复合相变储能材料。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1)中所述的梧桐原木的大小为35mm×15mm×5mm；所述NaOH的加入量为8g，浓度为2.5mol/L；所述Na2SO3...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜华，谈笑玲，郑曙东，张卫华，王菊巍，
申请(专利权)人：青海大学，
类型：发明
国别省市：青海;63