System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 复合纳米颗粒及其制备方法和应用技术_技高网
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复合纳米颗粒及其制备方法和应用技术

技术编号:40033989 阅读:8 留言:0更新日期:2024-01-16 18:41
本发明专利技术涉及纳米材料领域,公开了一种复合纳米颗粒及其制备方法和应用。该制备方法包括:将贵金属纳米颗粒与有机合成油混合后进行加热反应;其中,所述有机合成油含有联苯化合物、联苯化合物的氢化产物、联苯醚化合物和烷基芳烃中的至少一种。所述复合纳米颗粒包括内核和包覆在所述内核外的外壳;所述内核为贵金属纳米颗粒,所述外壳为碳量子点;其中,所述碳量子点为有机合成油的碳化产物;所述有机合成油含有联苯化合物、联苯化合物的氢化产物、联苯醚化合物和烷基芳烃中的至少一种。该复合纳米材料具有优异的稳定性和吸光性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及纳米材料领域,具体涉及一种复合纳米颗粒及其制备方法和应用


技术介绍

1、工业的飞速发展带来了全球性的能源危机与日益严重的环境问题,大力发展可再生能源是实现低碳技术的主要方向。太阳能作为一种储量丰富的可再生能源,具有绿色清洁的优势。光热利用是太阳能利用技术中最普遍的一种方式。作为光热利用中将太阳能转化为热能的核心部件,目前广泛使用的集热器以表面式为主,但随着技术的发展,直接吸收式集热器因性能突出而在研究领域广受青睐,其设计理念是将传统介质(水、导热油等)替换为具有高吸光性能的纳米流体,使其通过体积吸收的方式捕集太阳辐射,相对传统表面式吸收能够有效提高光热转换效率。

2、为了保证直接吸收式太阳能集热器的高效光热转换,纳米流体应具有优异的热稳定性与宽光谱吸光性能。但是,长时间的使用、高温、辐照等因素都会导致纳米流体发生团聚沉降,导致其体系失稳,使光热转换的效率下降。同时,太阳能是一种辐射范围覆盖紫外至远红外区域的全光谱电磁波,传统的单组分纳米流体通常只能实现某一特定波段的光吸收,使得太阳辐射中的大部分能量被浪费。另外,目前广泛使用的改善纳米流体稳定性的方法主要分为物理分散(机械超声、分散剂)与化学分散(颗粒改性)两大类,其中,物理分散操作简易,但有效期短,易受环境影响而快速失效,分散效果差;化学分散性能突出,但工艺复杂耗时,且结果具有随机性,难以批量复制。

3、因此,亟需提供一种能够同时兼顾宽光谱的吸光性能与长期稳定的复合纳米颗粒。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的纳米流体稳定性差、吸光性能差的问题,提供一种复合纳米颗粒及其制备方法和应用,该复合纳米颗粒具有优异的稳定性和吸光性能。

2、为了实现上述目的,本专利技术第一方面提供一种复合纳米颗粒的制备方法,所述方法包括:将贵金属纳米颗粒与有机合成油混合后进行加热反应;其中,所述有机合成油含有联苯化合物、联苯化合物的氢化产物、联苯醚化合物和烷基芳烃中的至少一种。

3、优选地,所述有机合成油选自59、60、62、66、vp-1和lt中的至少一种,更优选为66。

4、优选地,所述贵金属为金、银、铂、铜和钯中的至少一种,更优选为金和/或银。

5、优选地,所述贵金属纳米颗粒的粒径为5-16nm。

6、优选地,所述加热反应的条件至少包括:温度为140-160℃,时间为10-30h。

7、优选地,所述贵金属纳米颗粒与所述有机合成油的重量比为1×10-5-5×10-5:1。

8、优选地,所述加热反应在密闭容器中进行。

9、优选地,在进行所述加热反应前,所述有机合成油与所述密闭容器的体积比为0.3-0.5:1。

10、优选地,所述混合为超声混合。

11、优选地,所述超声混合的条件至少包括:超声功率为100-200w,时间为5-15min。

12、本专利技术第二方面提供一种复合纳米颗粒,所述复合纳米颗粒包括内核和包覆在所述内核外的外壳;所述内核为贵金属纳米颗粒,所述外壳为碳量子点;其中,所述碳量子点为有机合成油的碳化产物;所述有机合成油含有联苯化合物、联苯化合物的氢化产物、联苯醚化合物和烷基芳烃中的至少一种。

13、优选地,所述有机合成油选自59、60、62、66、vp-1和lt中的至少一种,更优选为66。

14、优选地,所述贵金属为金、银、铂、铜和中的至少一种,更优选为金和/或银。

15、优选地,所述贵金属纳米颗粒的粒径为5-16nm。

16、优选地,所述复合纳米颗粒的粒径为6-17nm。

17、本专利技术第三方面提供上述第一方面所述的制备方法得到的复合纳米颗粒和/或上述第二方面所述的复合纳米颗粒在太阳能集热器中的应用。

18、通过上述技术方案,本专利技术的技术效果为:

19、本专利技术提供的复合纳米材料的制备方法,将贵金属纳米颗粒与有机合成油混合后进行加热反应,其中,有机合成油含有联苯化合物、联苯化合物的氢化产物、联苯醚化合物和烷基芳烃中的至少一种,在制备过程中,有机合成油形成的碳量子点与贵金属纳米颗粒之间通过化学键作用,形成内核含有贵金属纳米颗粒、外壳含有碳量子点的核壳结构,有效提高了复合纳米颗粒的稳定性,并且能够叠加单一贵金属纳米颗粒和碳量子点的吸光性能,使得该复合纳米颗粒的吸光性能和光电转换性能大大提升。

20、本专利技术提供的复合纳米颗粒,以贵金属纳米颗粒为内核,以有机合成油形成的碳量子点为外壳包裹内核,通过贵金属纳米颗粒与有机合成油形成的碳量子点之间的化学键作用,形成核壳结构,有效提高了复合纳米颗粒的稳定性,并且能够叠加单一贵金属纳米颗粒和碳量子点的吸光性能,使得该复合纳米颗粒的吸光性能和光电转换性能大大提升。

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【技术保护点】

1.一种复合纳米颗粒的制备方法,其特征在于,所述方法包括:将贵金属纳米颗粒与有机合成油混合后进行加热反应;

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述有机合成油选自59、60、62、66、VP-1和LT中的至少一种,优选为66。

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述贵金属为金、银、铂、铜和钯中的至少一种,优选为金和/或银;

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的制备方法,其特征在于,所述加热反应的条件至少包括:温度为140-160℃,时间为10-30h;

5.根据权利要求1至3中任意一项所述的制备方法,其特征在于,所述加热反应在密闭容器中进行;

6.根据权利要求1至3中任意一项所述的制备方法,其特征在于,所述混合为超声混合;

7.一种复合纳米颗粒,其特征在于,所述复合纳米颗粒包括内核和包覆在所述内核外的外壳;所述内核为贵金属纳米颗粒,所述外壳为碳量子点;

8.根据权利要求7所述的复合纳米颗粒,其特征在于,所述有机合成油选自59、60、62、66、VP-1和LT中的至少一种,优选为66。

9.根据权利要求7所述的复合纳米颗粒,其特征在于,所述贵金属为金、银、铂、铜和中的至少一种,优选为金和/或银;

10.权利要求1至6中任意一项所述的制备方法得到的复合纳米颗粒和/或权利要求7至9中任意一项所述的复合纳米颗粒在太阳能集热器中的应用。

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【技术特征摘要】

1.一种复合纳米颗粒的制备方法,其特征在于,所述方法包括:将贵金属纳米颗粒与有机合成油混合后进行加热反应;

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述有机合成油选自59、60、62、66、vp-1和lt中的至少一种,优选为66。

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述贵金属为金、银、铂、铜和钯中的至少一种,优选为金和/或银;

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的制备方法,其特征在于,所述加热反应的条件至少包括:温度为140-160℃,时间为10-30h;

5.根据权利要求1至3中任意一项所述的制备方法,其特征在于,所述加热反应在密闭容器中进行;

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【专利技术属性】
技术研发人员:郑年本万茗涵孙志强
申请(专利权)人:中南大学
类型:发明
国别省市:

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