【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及相变储能，具体涉及一种糖醇-生物炭复合相变材料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、相变材料是指可以在保持温度恒定的情况通过改变物质状态来提供潜热的物质，其具有较高的能量密度，是一种极具潜力的储能材料。固-液相变材料是最为常见的相变材料，其可以发生固态和液态之间的物理状态转变，物理状态转变过程中会伴随吸热或放热，因而可以对周围环境的温度进行调控。然而，现有的固-液相变材料普遍存在相变过程中易泄露、导热率低等问题，且焓值和光热转化效率均有待进一步提高，限制了其大规模推广应用。
2、因此，开发一种焓值高、光热转化效率高、导热率高、无泄漏风险的相变材料具有十分重要的意义。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种糖醇-生物炭复合相变材料及其制备方法和应用。
2、本专利技术所采取的技术方案是：
3、一种糖醇-生物炭复合相变材料，其组成包括载体咖啡渣生物炭和负载的糖醇复合物；所述糖醇复合物在糖醇-生物炭复合相变材料中的质量百分含量为80％～95％；所述糖醇复合物由甘露醇与半乳糖醇、肌糖醇中的至少一种组成；所述甘露醇在糖醇复合物中的质量百分含量为70％～95％。
4、优选地，所述咖啡渣生物炭由咖啡渣经过碱洗、酸洗和碳化制成。
5、优选地，所述碱洗采用的碱液中的溶质包括氢氧化钠、氢氧化钾中的至少一种。
6、优选地，所述碱液中的溶质的浓度为30g/l～50g/l。
7、优选地，所述碱洗在温度为85
8、优选地，所述酸洗采用的酸液中的溶质包括乙酸、碳酸中的至少一种。
9、优选地，所述酸液中的溶质的浓度为30g/l～90g/l。
10、优选地，所述酸洗在温度为85℃～95℃的条件下进行，洗涤时间为2h～4h。
11、优选地，所述碳化的具体操作为：以3℃/min～7℃/min的升温速率从室温(25℃±5℃)升温至600℃～800℃，再保温1h～2h。
12、优选地，所述碳化在保护气氛中进行。
13、优选地，所述保护气氛为氮气气氛、氩气气氛中的至少一种。
14、一种如上所述的糖醇-生物炭复合相变材料的制备方法包括以下步骤：
15、1)将甘露醇与半乳糖醇、肌糖醇中的至少一种混匀后加热熔化，得到相变材料共熔物；
16、2)将咖啡渣生物炭加入相变材料共熔物中进行真空浸渍，即得糖醇-生物炭复合相变材料。
17、优选地，步骤1)所述加热熔化在温度为160℃～180℃的条件下进行。
18、一种如上所述的糖醇-生物炭复合相变材料在余热回收(例如：烟气余热回收、高温产物余热回收、炉渣余热回收等)中的应用。
19、本专利技术的有益效果是：本专利技术的糖醇-生物炭复合相变材料具有焓值高、光热转化效率高、导热率高、无泄漏风险等优点，且其制备方法简单、生产成本低，适合进行大规模工业化生产应用。
20、具体来说：
21、1)本专利技术的糖醇-生物炭复合相变材料中包含咖啡渣生物炭，其具有均匀的多孔结构，用其容纳负载糖醇复合物可以有效解决相变材料在固-液相变过程中泄露的问题；
22、2)本专利技术的糖醇-生物炭复合相变材料中包含咖啡渣生物炭，很好地实现了咖啡渣的回收再利用；
23、3)本专利技术的糖醇-生物炭复合相变材料中包含由甘露醇与半乳糖醇、肌糖醇中的至少一种组成的糖醇复合物，通过调整原料配比可以对糖醇复合物的相变温度进行灵活调节(相变温度调节范围为140℃～155℃)，不仅扩宽了相变材料的使用范围，而且还弥补了目前中温区储热相变材料(相变温度为100℃～150℃)的空白；
24、4)本专利技术的糖醇-生物炭复合相变材料不仅性能稳定、相变焓值高，而且光热转化效率高，可以应用在中温热存储以及工业余热回收等领域。
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1.一种糖醇-生物炭复合相变材料，其特征在于，组成包括载体咖啡渣生物炭和负载的糖醇复合物；所述糖醇复合物在糖醇-生物炭复合相变材料中的质量百分含量为80％～95％；所述糖醇复合物由甘露醇与半乳糖醇、肌糖醇中的至少一种组成；所述甘露醇在糖醇复合物中的质量百分含量为70％～95％。
2.根据权利要求1所述的糖醇-生物炭复合相变材料，其特征在于：所述咖啡渣生物炭由咖啡渣经过碱洗、酸洗和碳化制成。
3.根据权利要求2所述的糖醇-生物炭复合相变材料，其特征在于：所述碱洗采用的碱液中的溶质包括氢氧化钠、氢氧化钾中的至少一种；所述酸洗采用的酸液中的溶质包括乙酸、碳酸中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的糖醇-生物炭复合相变材料，其特征在于：所述碱液中的溶质的浓度为30g/L～50g/L；所述酸液中的溶质的浓度为30g/L～90g/L。
5.根据权利要求2～4中任意一项所述的糖醇-生物炭复合相变材料，其特征在于：所述碱洗在温度为85℃～95℃的条件下进行，洗涤时间为2h～4h；所述酸洗在温度为85℃～95℃的条件下进行，洗涤时间为2h～4h。p>
6.根据权利要求2～4中任意一项所述的糖醇-生物炭复合相变材料，其特征在于：所述碳化的具体操作为：以3℃/min～7℃/min的升温速率从室温升温至600℃～800℃，再保温1h～2h。
7.根据权利要求6所述的糖醇-生物炭复合相变材料，其特征在于：所述碳化在保护气氛中进行。
8.一种如权利要求1～7中任意一项所述的糖醇-生物炭复合相变材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于：步骤1)所述加热熔化在温度为160℃～180℃的条件下进行。
10.一种如权利要求1～7中任意一项所述的糖醇-生物炭复合相变材料在余热回收中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种糖醇-生物炭复合相变材料，其特征在于，组成包括载体咖啡渣生物炭和负载的糖醇复合物；所述糖醇复合物在糖醇-生物炭复合相变材料中的质量百分含量为80％～95％；所述糖醇复合物由甘露醇与半乳糖醇、肌糖醇中的至少一种组成；所述甘露醇在糖醇复合物中的质量百分含量为70％～95％。
2.根据权利要求1所述的糖醇-生物炭复合相变材料，其特征在于：所述咖啡渣生物炭由咖啡渣经过碱洗、酸洗和碳化制成。
3.根据权利要求2所述的糖醇-生物炭复合相变材料，其特征在于：所述碱洗采用的碱液中的溶质包括氢氧化钠、氢氧化钾中的至少一种；所述酸洗采用的酸液中的溶质包括乙酸、碳酸中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的糖醇-生物炭复合相变材料，其特征在于：所述碱液中的溶质的浓度为30g/l～50g/l；所述酸液中的溶质的浓度为30g/l～90g/l。
5.根据权利要求2～4中任意一项...
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