【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于光熱轉換材料制備和相變儲能材料領域，具體涉及一種原位絡合木質素羥基增強光熱轉換的木基相變材料的方法及應用。
技術介紹
1、隨著環境污染和能源危機的不斷加強，開發可持續綠色能源成為當前研究的重點。太陽能豐富、綠色、可再生，蘊含巨大的能量，太陽能光熱轉換技術已經為人類提供重要的熱能保障，然而太陽能的利用卻存在間歇性和不穩定性的缺點。相變材料具有穩定存儲和釋放潛熱的特性，在熱能管理領域有重要的應用價值，可以將太陽能光熱轉換的熱能存儲并緩慢釋放以穩定供熱。
2、木材是多孔隙、天然的骨架支撐材料，可用于封裝或裝載各種功能性材料。將fe3o4粒子、聚吡咯、mos2粒子、mxene、碳納米管等光熱材料和聚乙二醇等相變儲能材料，同時封裝在木材孔隙中，可以實現木基復合材料的光熱轉換和相變儲能的集成應用。當前，多使用木材脫木質素擴充木材孔隙，進而提高所封裝的光熱材料和相變儲能材料的負載率。
3、cn114619531b，專利技術名稱《一種以層狀雙氫氧化物與聚吡咯為光熱超疏水表面的儲能木材及制備方法》，公開了木材表面制備金屬有機框架，與fe3+作用生成層狀雙氫氧化物，進一步利用fe3+與吡咯單體的聚合作用，制備聚吡咯光熱功能層；通過真空浸漬法將硬脂酸鈉作為相變材料浸入木材內部，構筑自清潔、光熱、相變儲能木材。
4、然而，當前木基集光熱、相變儲能功能化材料的制備多是通過(1)脫木質素擴充孔隙提高填載率；(2)封裝或添加額外的光熱材料來實現。這沒有充分利用木材中大分子木質素多芳香結構所具有獨特的光捕獲特性
技術實現思路
1、本專利技術的目的是為了解決木材本身的光熱能力差，需要添加額外的光熱材料，無法充分利用木材大分子組分、降低制備成本的問題，而提供一種原位絡合木質素羥基增強光熱轉換的木基相變材料的方法及應用。
2、本專利技術的一種原位絡合木質素羥基增強光熱轉換的木基相變材料的方法如下：
3、步驟一：將木材置于三溴化硼的二氯甲烷溶液中，置于磁力攪拌器上在氮氣保護的條件下，冰水浴反應18-30h，反應后使用無水甲醇猝滅，然后多次水洗后，進行冷凍干燥處理，得到處理后的木材；
4、步驟二：將處理后的木材置于三氯化鐵溶液中，浸泡，調節ph至堿性，用水洗滌三次后干燥處理；
5、步驟三：將步驟二得到的木材樣品置于聚氨酯的預聚體溶液中，浸漬處理后，然后在60-80℃原位聚合1-4h，即得所述的木基光熱相變材料。
6、進一步地，步驟一中所述的三溴化硼的二氯甲烷溶液的摩爾濃度為0.5～2mol·l-1。
7、進一步地，三氯化鐵溶液的摩爾濃度為0.5～2mol·l-1。
8、進一步地，步驟二中所述的調節ph至堿性為調節ph至8～10。
9、進一步地，步驟三中所述的預聚體溶液是由聚乙二醇和二異氰酸酯按照摩爾比為1：(1-3)混合而成的溶液。
10、所述的聚乙二醇可以選擇不同的分子量，例如1000，1500，4000，6000等。
11、所述的二異氰酸酯可以選擇不同結構的，例如六亞甲基二異氰酸酯，二苯基甲烷二異氰酸酯等。
12、進一步地，步驟三中所述的浸漬處理是使用真空加壓浸漬的方法進行。
13、本專利技術所制備的木基光熱相變材料用于制備光熱轉換材料和相變儲能材料。
14、本專利技術以木材為原材料，通過三溴化硼改性后絡合鐵離子，再填充相變材料的方法，制備出具有良好光熱性能的相變儲能材料。本專利技術基于木基相變材料搭建的光熱轉換平臺，可用于太陽能存儲，相變保溫等領域。
15、本專利技術通過調整修飾木質素的天然結構，即去甲基化，去甲基化的木質素可以和鐵離子原位絡合，形成光吸收材料。本專利技術將bbr3用于去除木材中木質素的甲基部分。同時在這個過程中，半纖維素也被去除，增加了木材的孔隙率，這為隨后相變材料的填充提供了更多的空間。隨后與鐵離子絡合后，可視為一種吸光多孔材料。采用真空加壓浸漬法將聚氨酯預聚體注入木材中，通過原位聚合得到復合木基相變材料。所制得的復合木基相變材料具有優異的太陽能吸收能力和良好的熱穩定性，提高了相變材料的光熱轉換性能，為綠色能源轉換提供了潛在的候選材料。
16、本專利技術制備過程，由調節木材改性時間，鐵離子絡合ph和控制原位聚合的溫度和時間組成。反應完成后即可得到最終產品。本專利技術原材料木材豐富易得，同時沒有添加額外的光熱材料作為光熱層，木基材料的光熱轉換應用實現了木材的能源化利用。本專利技術實現了高光熱轉化效率的木基光熱相變材料的制備。在光熱轉換材料和相變儲能材料應用領域有著廣闊的應用前景。
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1.一種原位絡合木質素羥基增強光熱轉換的木基相變材料的方法，其特征在于所述的制備方法如下：
2.根據權利要求1所述的一種原位絡合木質素羥基增強光熱轉換的木基相變材料的方法，其特征在于步驟一中所述的三溴化硼的二氯甲烷溶液的摩爾濃度為0.5～2M。
3.根據權利要求1所述的一種原位絡合木質素羥基增強光熱轉換的木基相變材料的方法，其特征在于三氯化鐵溶液的摩爾濃度為0.5～2M。
4.根據權利要求1所述的一種原位絡合木質素羥基增強光熱轉換的木基相變材料的方法，其特征在于步驟二中所述的調節pH至堿性為調節pH至8～10。
5.根據權利要求1所述的一種原位絡合木質素羥基增強光熱轉換的木基相變材料的方法，其特征在于步驟三中所述的預聚體溶液是由聚乙二醇和二異氰酸酯按照摩爾比為1：(1-3)混合而成的溶液。
6.根據權利要求1所述的一種原位絡合木質素羥基增強光熱轉換的木基相變材料的方法，其特征在于步驟三中所述的浸漬處理是使用真空加壓浸漬的方法進行。
7.如權利要求1所制備的木基光熱相變材料的應用，其特征在于所述的木基光熱相變材
...【技術特征摘要】
1.一種原位絡合木質素羥基增強光熱轉換的木基相變材料的方法，其特征在于所述的制備方法如下：
2.根據權利要求1所述的一種原位絡合木質素羥基增強光熱轉換的木基相變材料的方法，其特征在于步驟一中所述的三溴化硼的二氯甲烷溶液的摩爾濃度為0.5～2m。
3.根據權利要求1所述的一種原位絡合木質素羥基增強光熱轉換的木基相變材料的方法，其特征在于三氯化鐵溶液的摩爾濃度為0.5～2m。
4.根據權利要求1所述的一種原位絡合木質素羥基增強光熱轉換的木基相變材料的方法，其特征在于步驟二中所述的...
【專利技術屬性】
技術研發人員：楊晨輝，黨奔，陳志俊，李淑君，
申請(專利權)人：東北林業大學，
類型：發明
國別省市：
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