一种基于碳纳米管/石墨烯三维互穿网络结构的复合相变纤维及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于碳纳米管/石墨烯三维互穿网络结构的复合相变纤维及其制备方法。所述复合相变纤维包括一维的碳纳米管纤维、二维的氧化石墨烯片层和相变材料，所述氧化石墨烯片层穿插设置于碳纳米管纤维的管束之间，构成具有一维二维互穿特性的三维互穿网络结构，相变材料分布于碳纳米管纤维的管束间的空隙中。本发明专利技术利用电解析氢膨胀构建了碳纳米管/氧化石墨烯三维多级网络结构，并原位浸渍相变材料制备了复合相变纤维，二维氧化石墨烯片层的加入增加了网络结构内部的界面接触，导致界面热阻增加，有效降低导热速率，增加了网络的比表面积和容积效率，提高了相变材料的负载率，实现了高焓值、高吸热和低放热特性的复合相变纤维的制备。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于纳米科学，涉及一种复合相变纤维的制备方法，具体涉及一种基于碳纳米管/石墨烯三维互穿网络结构的复合相变纤维及其制备方法。

技术介绍

1、随着全球能源紧缺和环保意识的增强，如何减少能耗和提高能源利用效率及采用环保材料和技术也显得日益迫切。相变材料在相转变过程中的相变潜热实现对能量的储存，可解决能源供给在时间和空间上的失衡矛盾，是低碳环保的重要手段，也是近年来能源科学和材料科学十分活跃的前沿研究方向。

2、相变材料因存在热导率低、液态泄露、力学性能差、相变延迟、热稳定性差以及相变膨胀等问题，需要通过复合以克服单一相变材料的缺陷，充分发挥各组分的优势。纳米碳材料因具有低密度、高导电、高导热、高力学及微孔限域等特性，被认为是理想的复合增强相。目前纳米碳材料主要通过两种方式与相变材料进行复合，一是纳米碳粉体与相变材料进行混合，如将pcm渗透到碳纳米管(cnts)、膨胀石墨(eg)和超薄石墨片等单孔支撑材料中(energy environ.sci.，2020，13，4498；chemical engineering journal，2019,3本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于碳纳米管/石墨烯三维互穿网络结构的复合相变纤维，其特征在于，包括一维的碳纳米管纤维、二维的氧化石墨烯片层和相变材料，其中，所述氧化石墨烯片层穿插设置于碳纳米管纤维的管束之间，构成具有一维二维互穿特性的三维互穿网络结构，并且，相变材料分布于碳纳米管纤维的管束间的空隙中。

2.根据权利要求1所述的基于碳纳米管/石墨烯三维互穿网络结构的复合相变纤维，其特征在于：所述单层氧化石墨烯片层的平均尺寸为0.5～10.5μm；和/或，所述相变材料包括聚乙二醇，优选的，所述聚乙二醇的数均分子量为600～6000。

3.根据权利要求1所述的基于碳纳米管/石墨烯三维互穿网络...

【技术特征摘要】

1.一种基于碳纳米管/石墨烯三维互穿网络结构的复合相变纤维，其特征在于，包括一维的碳纳米管纤维、二维的氧化石墨烯片层和相变材料，其中，所述氧化石墨烯片层穿插设置于碳纳米管纤维的管束之间，构成具有一维二维互穿特性的三维互穿网络结构，并且，相变材料分布于碳纳米管纤维的管束间的空隙中。

2.根据权利要求1所述的基于碳纳米管/石墨烯三维互穿网络结构的复合相变纤维，其特征在于：所述单层氧化石墨烯片层的平均尺寸为0.5～10.5μm；和/或，所述相变材料包括聚乙二醇，优选的，所述聚乙二醇的数均分子量为600～6000。

3.根据权利要求1所述的基于碳纳米管/石墨烯三维互穿网络结构的复合相变纤维，其特征在于：所述基于碳纳米管/石墨烯三维互穿网络结构的复合相变纤维中氧化石墨烯片层的含量为0.02wt％～0.11wt％。

4.根据权利要求1所述的基于碳纳米管/石墨烯三维互穿网络结构的复合相变纤维，其特征在于：所述基于碳纳米管/石墨烯三维互穿网络结...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵静娜，杨晓宇，廖昙倩，李清文，
申请(专利权)人：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所，
类型：发明
国别省市：