[发明专利]一种储能木材以石墨烯量子点包覆载银二氧化钛为导热填料在审

专利信息
申请号: 201910671011.5 申请日: 2019-07-24
公开(公告)号: CN110328724A 公开(公告)日: 2019-10-15
发明(设计)人: 李彦辰;刘毅;赵俊淇;方晓阳;王蓓蓓;夏容绮;张伟业;杨颖妮 申请(专利权)人: 北京林业大学
主分类号: B27K3/08 分类号: B27K3/08;B27K3/52;B27K3/00;B27K3/02;B27K3/32;B27K3/50;B27K5/04;C09K5/06
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地址: 100083 *** 国省代码: 北京;11
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摘要: 发明公开了一种储能木材以石墨烯量子点包覆载银二氧化钛为导热填料。所属导热填料是一种核‑壳结构复合材料。以二氧化钛作为核体,表面包覆石墨烯量子点以提高吸光率和导热率。然后用纳米银对复合粒子进行二次包覆进一步提高导热率,从而制备具有三级光热响应的导热粒子。然后将其作为导热填料与丙烯酸和聚乙二醇800充分混合,采用真空加压满细胞法将该相变材料对木材进行浸渍,在木材细胞壁内原位聚合形成半互穿网络结构,从而制备具有光热响应的相变储能木材并应用于家具、室内装修、建筑等领域,构建低碳生活。
搜索关键词: 导热填料 量子点 石墨烯 木材 载银二氧化钛 光热响应 导热率 包覆 储能 制备 丙烯酸 半互穿网络结构 导热 浸渍 木材细胞壁 表面包覆 充分混合 低碳生活 二次包覆 二氧化钛 复合粒子 聚乙二醇 满细胞法 室内装修 相变材料 相变储能 原位聚合 真空加压 复合材料 壳结构 纳米银 吸光率 构建 核体 粒子 家具 应用
【主权项】:
1.一种储能木材以石墨烯量子点包覆载银二氧化钛为导热填料,其特征包括以下步骤:(1)利用2mol/L~5mol/L的氢氧化钠和0.1mol/L~1mol/L的亚硫酸钠对木材进行脱木素处理,以打开细胞壁间隙,提高储能空间;在乙醇中加入质量分数为4%的硅烷偶联剂,用草酸调整PH值为3~4后在45℃下水解1h~1.5h,然后将脱木素木材浸渍在硅烷偶联剂KH550溶液中浸渍12h,制备改性木材。(2)将丙烯酸和蒸馏水共混配成丙烯酸溶液,制备质量分数为50%的丙烯酸溶液,加入质量分数为25%~35%的氢氧化钾调整中和度达到80%;然后加入质量分数为0.2%~0.6%的过硫酸铵和0.02%~0.06%的N,N'‑亚甲基双丙烯酰胺引发自由基聚合,然后加入聚乙二醇800溶液配制混合溶液,聚乙二醇800和丙烯酸溶液的质量比为7:3;最后加入占混合溶液0.3%~0.6%的丙环唑纳米制剂,搅拌使其完全溶解,备用。(3)将二氧化钛分散于PH为8.5的Tris‑HCl缓冲液中,配制0.01g/ml的二氧化钛分散液,加入盐酸多巴胺在室温下反应一段时间,使二氧化钛接枝上多巴胺,二氧化钛和盐酸多巴胺的质量比为2:1;然后加入和二氧化钛质量相同的纳米银粒子,600W超声20~30min后离心水洗2~3次,在80℃下恒温干燥后得到二氧化钛负载纳米银;然后将二氧化钛负载纳米银粒子分散于5mg/ml的羧基化石墨烯量子点溶液中,搅拌10h~12h,在80℃下恒温干燥,最后将干燥后的粉末放入马弗炉中在500℃下煅烧2h后取出研磨,得到石墨烯量子点包覆载银二氧化钛为导热填料。(4)将上一步制备的导热填料和相变储能材料在80℃下熔融共混,导热填料质量为相变储能材料质量的10%,制备导热增强型相变储能材料。(5)将改性木材浸渍于导热增强型相变材料液面下,先抽真空至‑0.1MPa,处理10‑15min,然后卸除真空并加压至1~1.4MPa,保压1h;当吸药量达到要求时,卸载压力并释放药液;再次抽真空至‑0.1MPa,抽真空时间为10min。将浸渍处理后的试块用锡箔纸包好置于恒温鼓风干燥箱中,80℃干燥反应1h,然后去除包装,将试块置于恒温鼓风干燥箱中采用60℃干燥2h,升温至80℃干燥4h,105℃干燥4h的方式烘至恒质量,得到相变储能木材。
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