一种三维多孔凹凸棒石微球及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种三维多孔凹凸棒石微球及其制备方法和应用。制备方法包括以下步骤：S1.酸活化凹凸棒石；S2.将酸活化凹凸棒石与纳米纤维素纤维和水混合，球磨后得到凹凸棒石悬浮液；S3.将凹凸棒石悬浮液吸入注射器中，使凹凸棒石悬浮液匀速滴入到液氮中进行定向冷冻，得到成型的凹凸棒石微球；S4.将成型的凹凸棒石微球放入冷冻干燥后得到三维多孔凹凸棒石微球，通过调控凹凸棒石悬浮液的浓度和注射器的针头尺寸规格，调控三维多孔凹凸棒石微球的尺寸大小、密度大小和分级多孔特征，解决了现有成球方法不可控的问题，使其对相变材料的装载量达到了85％，具有优异的储热效果。具有优异的储热效果。具有优异的储热效果。

【技术实现步骤摘要】
一种三维多孔凹凸棒石微球及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及相变储热材料
，尤其涉及一种三维多孔凹凸棒石微球及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]相变储热技术是一种利用物质状态发生改变时吸收或释放热量而自身温度保持相对恒定的一种储能技术，是热能存储的重要形式之一。相变储热技术可以将光能转变为热能或者将工业生产中多余的热量存储起来，以此解决热量供需过程中出现的不均匀性和间歇性，以及能源在空间和强度上不匹配的问题。相变储热技术有望实现对清洁能源的高效利用，解决化石燃料资源短缺和环境污染等问题，在太阳能利用、工业余热回收、建筑节能等领域有着广阔的应用前景。
[0003]相变储热材料的核心由两部分组成，包括相变材料和支撑基体材料。近年来，制备具有高装载量和良好热稳定性的支撑基体材料一直是研究的热点。粘土矿物材料具有天然的多孔结构，且具有来源广泛、价格低廉、热稳定性好等优势，能有效的装载相变材料并防止其在熔融状态时发生泄漏。
[0004]申请号为202110788767.5的中国专利将改性或的矿物制备成混合液，再经过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三维多孔凹凸棒石微球的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：S1.将凹凸棒石与酸溶液混合后加热搅拌得到酸活化凹凸棒石；S2.将酸活化凹凸棒石与纳米纤维素纤维和水混合，球磨后得到凹凸棒石悬浮液；S3.将凹凸棒石悬浮液吸入注射器中，使凹凸棒石悬浮液匀速滴入到液氮中进行定向冷冻，得到成型的凹凸棒石微球；S4.将成型的凹凸棒石微球放入冷冻干燥机中，干燥后得到三维多孔凹凸棒石微球；其中，通过调控凹凸棒石悬浮液的浓度和注射器的针头尺寸规格，调控三维多孔凹凸棒石微球的尺寸大小、密度大小和分级多孔特征。2.如权利要求1所述的一种三维多孔凹凸棒石微球的制备方法，其特征在于：步骤S1中，所述凹凸棒石的品位大于75％，粒度在100目到400目之间；所述酸溶液为浓度1～4mol/L的盐酸溶液或硫酸溶液；所述酸活化的过程包括：固液混合、加热搅拌、固液分离、洗涤、干燥；其中，凹凸棒石与酸溶液混合的配比为凹凸棒石1～2份，酸溶液5～10份；加热温度为50～80℃，搅拌速度为500
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1000r/min，活化时间为2～6h。3.如权利要求1所述的一种三维多孔凹凸棒石微球的制备方法，其特征在于：步骤S2中，所述凹凸棒石、纤维束纳米纤维和水按如下重量份计：凹凸棒石：1～10份纤维素纳米纤维：0.5～5份水：10～20份；步骤S2中，球磨时间为1～3小时，转速为200～400r/min。4.如权利要求1所述的一种三维多孔凹凸棒石微球的制备方法，其特征在于：步骤S3中，所述注射器的针头规格为14...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨华明，李宜航，左小超，李全，李旭，
申请(专利权)人：中国地质大学武汉，
类型：发明
国别省市：