CN108890820A - 一种光温双重响应木质储能材料的制备方法 - Google Patents
一种光温双重响应木质储能材料的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108890820A CN108890820A CN201810920330.0A CN201810920330A CN108890820A CN 108890820 A CN108890820 A CN 108890820A CN 201810920330 A CN201810920330 A CN 201810920330A CN 108890820 A CN108890820 A CN 108890820A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- mixed solution
- temperature
- energy storage
- storage material
- wooden
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
- B27K—PROCESSES, APPARATUS OR SELECTION OF SUBSTANCES FOR IMPREGNATING, STAINING, DYEING, BLEACHING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS, OR TREATING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS WITH PERMEANT LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CHEMICAL OR PHYSICAL TREATMENT OF CORK, CANE, REED, STRAW OR SIMILAR MATERIALS
- B27K3/00—Impregnating wood, e.g. impregnation pretreatment, for example puncturing; Wood impregnation aids not directly involved in the impregnation process
- B27K3/02—Processes; Apparatus
- B27K3/08—Impregnating by pressure, e.g. vacuum impregnation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
- B27K—PROCESSES, APPARATUS OR SELECTION OF SUBSTANCES FOR IMPREGNATING, STAINING, DYEING, BLEACHING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS, OR TREATING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS WITH PERMEANT LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CHEMICAL OR PHYSICAL TREATMENT OF CORK, CANE, REED, STRAW OR SIMILAR MATERIALS
- B27K3/00—Impregnating wood, e.g. impregnation pretreatment, for example puncturing; Wood impregnation aids not directly involved in the impregnation process
- B27K3/52—Impregnating agents containing mixtures of inorganic and organic compounds
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Forests & Forestry (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Chemical And Physical Treatments For Wood And The Like (AREA)
Abstract
一种光温双重响应木质储能材料的制备方法,它涉及一种木质储能材料的制备方法。本发明的目的是要解决现有玻璃的导热性高,约三分之一用于加热或冷却建筑的能量通过无效率的玻璃窗户流失和玻璃在受到突然撞击时易碎的问题。方法:一、制备脱木素木材;二、制备VO2纳米颗粒;三、制备透明木材,得到光温双重响应木质储能材料。本发明产品具有高透光率,保留木材大部分优良的理化性质,并且提高其硬度,具有较好的调光储能性能,有望实现冬暖夏凉的美好希冀。本发明可获得一种光温双重响应木质储能材料。
Description
技术领域
本发明涉及一种木质储能材料的制备方法。
背景技术
许多已发表的文献和专家的调查表明,人为气候变化有可能改变地球的温度、天气和海平面等,导致洪水、疾病风险的增加,脆弱物种灭绝率的增加。为了解决这个问题,大量的研究工作致力于提高能源使用效率、减少能源消耗和减少传统能源的消耗。基于此智能玻璃被研制出来了,但是玻璃有诸多缺点,透明木材可以达到玻璃的透射,同时拥有较好的抗冲击强度。但是由于玻璃固有的高导热性,三分之一用于加热或冷却建筑的能量通过无效率的玻璃窗户流失。并且,玻璃在受到突然撞击时非常脆碎,这可能会导致严重的安全问题。
发明内容
本发明的目的是要解决现有玻璃的导热性高,约三分之一用于加热或冷却建筑的能量通过无效率的玻璃窗户流失和玻璃在受到突然撞击时易碎的问题,而提供一种光温双重响应木质储能材料的制备方法。
一种光温双重响应木质储能材料的制备方法,是按以下步骤完成的:
一、制备脱木素木材:
①、将NaOH和Na2SO3溶解到去离子水中,得到混合溶液Ⅰ;
步骤一①中所述的混合溶液中NaOH的浓度为1.5mol/L~3.5mol/L;
步骤一①中所述的混合溶液中Na2SO3的浓度为0.2mol/L~0.6mol/L;
②、将木材浸入到混合溶液Ⅰ中,再将混合溶液Ⅰ加热至95℃~105℃,再在温度为95℃~105℃下加热3h~5h,得到初步处理的木基质;
③、将去离子水、硅酸钠、氢氧化钠、硫酸镁、二乙烯三胺五乙酸和质量分数为30%的H2O2溶液混合均匀,得到混合溶液Ⅱ;
步骤一③中所述的混合溶液Ⅱ中硅酸钠的质量分数为2%~4%;
步骤一③中所述的混合溶液Ⅱ中氢氧化钠的质量分数为2%~4%;
步骤一③中所述的混合溶液Ⅱ中硫酸镁的质量分数为0.05%~0.15%;
步骤一③中所述的混合溶液Ⅱ中二乙烯三胺五乙酸的质量分数为0.05%~0.15%;
步骤一③中所述的混合溶液Ⅱ中H2O2的质量分数为3%~5%;
④、将初步处理的木基质浸入到混合溶液Ⅱ中,再将混合溶液Ⅱ加热至60℃~80℃,再在温度为60℃~80℃下反应2h~4h,脱木素木材;使用蒸馏水对脱木素木材进行润洗,再浸入到无水乙醇中;
二、制备VO2纳米颗粒:
①、将V2O5加入到浓度为0.05mol/L~0.25mol/L的草酸水溶液中,再在搅拌速度为300r/min~500r/min下搅拌反应2h~4h,得到黄褐色悬浮液:
步骤二①中所述的V2O5的质量与浓度为0.05mol/L~0.25mol/L的草酸水溶液的体积比为(0.15g~0.3g):(60mL~100mL);
②、将黄褐色悬浮液转移到水热反应釜中,再将水热反应釜密封,将密封的水热反应釜在温度为220℃~260℃下反应20h~28h,再自然冷却至室温,得到反应产物;对反应产物进行离心,收集固体物质;首次使用去离子水对收集的固体物质清洗3次~5次,再使用无水乙醇对收集的固体物质清洗3次~5次,再在温度为50℃~60℃的真空干燥箱中干燥2h~3h,得到VO2纳米颗粒;
三、制备光温双重响应木质储能材料:
①、将甲基丙烯酸甲酯和偶氮二异丁腈混合,再在温度为70℃~90℃下反应20min~40min,得到聚合溶液;
步骤三①中所述的甲基丙烯酸甲酯和偶氮二异丁腈的质量比为1000:(2~4);
②、将聚合溶液置于冰水浴中冷却至0℃,再加入VO2纳米颗粒和温敏变色微胶囊,再在搅拌速度为300r/min~400r/min下搅拌反应20min~30min,得到混合溶液Ⅲ;
步骤三②中所述的VO2纳米颗粒的质量与聚合溶液的体积比为(0.02g~0.04g):(20mL~40mL);
步骤三②中所述的温敏变色微胶囊的质量与聚合溶液的体积比为(0.02g~0.04g):(20mL~40mL);
③、将脱木素木材从无水乙醇中取出,再浸入到混合溶液Ⅲ中,再在真空条件下浸渍20min~40min,再将脱木素木材取出,得到第一次浸渍的脱木素木材;
④、将第一次浸渍的脱木素木材再次浸入到混合溶液Ⅲ中,再在真空条件下浸渍20min~40min,再将脱木素木材取出后置于两片玻璃片之间,再在温度为50℃~60℃下干燥3h~5h,得到光温双重响应木质储能材料。
本发明的原理:
本发明将原始木材中的木质素大部分去掉,使其拥有较高的透光率;再将拥有红外光屏蔽功能的二氧化钒纳米颗粒和具有相变储能的温变微胶囊填充到其中,制备出光温双重响应木质储能材料。
本发明的优点:
一、本发明产品具有高透光率,保留木材大部分优良的理化性质,并且提高其硬度,具有较好的调光储能性能,有望实现冬暖夏凉的美好希冀;
二、本发明制备的光温双重响应木质储能材料的安全性高,玻璃为易碎产品,破碎后有较高的危险性,但本发明产品具有较高的安全性;
三、本发明制备的光温双重响应木质储能材料的透光率高达70%。
本发明可获得一种光温双重响应木质储能材料。
附图说明
图1为实施例一步骤一②中木材覆盖到图案上的数码照片图;
图2为实施例一步骤一④中得到的脱木素木材覆盖到图案上的数码照片图;
图3为实施例一步骤三④得到的光温双重响应木质储能材料覆盖到图案上的数码照片图;
图4为透射率图,图中1为实施例一步骤一②中木材的透射率曲线,2为实施例一步骤三④得到的光温双重响应木质储能材料的透射率曲线;
图5为样品1和样品2在室温下的温度显示数码照片图;
图6为样品1和样品2经红外光照射一段时间后的温度显示数码照片图,图6中左侧的温度显示器上显示的31.9℃为样品1,右侧的温度显示器上显示的31.0℃为样品2;
图7为图6中的样品再经红外光照射一段时间后的温度显示数码照片图,图7中左侧的温度显示器上显示的64℃为样品1,右侧的温度显示器上显示的80.3℃为样品2;
图8为图7中关掉红外灯后样品1和样品2的温度,图中左侧的温度显示器上显示的35.2℃为关掉红外灯一段时间后的样品1的温度,右侧温度显示器上显示的22.1℃为关掉红外灯一段时间后的样品2的温度。
具体实施方式
具体实施方式一:本实施方式是一种光温双重响应木质储能材料的制备方法,是按以下步骤完成的:
一、制备脱木素木材:
①、将NaOH和Na2SO3溶解到去离子水中,得到混合溶液Ⅰ;
步骤一①中所述的混合溶液中NaOH的浓度为1.5mol/L~3.5mol/L;
步骤一①中所述的混合溶液中Na2SO3的浓度为0.2mol/L~0.6mol/L;
②、将木材浸入到混合溶液Ⅰ中,再将混合溶液Ⅰ加热至95℃~105℃,再在温度为95℃~105℃下加热3h~5h,得到初步处理的木基质;
③、将去离子水、硅酸钠、氢氧化钠、硫酸镁、二乙烯三胺五乙酸和质量分数为30%的H2O2溶液混合均匀,得到混合溶液Ⅱ;
步骤一③中所述的混合溶液Ⅱ中硅酸钠的质量分数为2%~4%;
步骤一③中所述的混合溶液Ⅱ中氢氧化钠的质量分数为2%~4%;
步骤一③中所述的混合溶液Ⅱ中硫酸镁的质量分数为0.05%~0.15%;
步骤一③中所述的混合溶液Ⅱ中二乙烯三胺五乙酸的质量分数为0.05%~0.15%;
步骤一③中所述的混合溶液Ⅱ中H2O2的质量分数为3%~5%;
④、将初步处理的木基质浸入到混合溶液Ⅱ中,再将混合溶液Ⅱ加热至60℃~80℃,再在温度为60℃~80℃下反应2h~4h,脱木素木材;使用蒸馏水对脱木素木材进行润洗,再浸入到无水乙醇中;
二、制备VO2纳米颗粒:
①、将V2O5加入到浓度为0.05mol/L~0.25mol/L的草酸水溶液中,再在搅拌速度为300r/min~500r/min下搅拌反应2h~4h,得到黄褐色悬浮液:
步骤二①中所述的V2O5的质量与浓度为0.05mol/L~0.25mol/L的草酸水溶液的体积比为(0.15g~0.3g):(60mL~100mL);
②、将黄褐色悬浮液转移到水热反应釜中,再将水热反应釜密封,将密封的水热反应釜在温度为220℃~260℃下反应20h~28h,再自然冷却至室温,得到反应产物;对反应产物进行离心,收集固体物质;首次使用去离子水对收集的固体物质清洗3次~5次,再使用无水乙醇对收集的固体物质清洗3次~5次,再在温度为50℃~60℃的真空干燥箱中干燥2h~3h,得到VO2纳米颗粒;
三、制备光温双重响应木质储能材料:
①、将甲基丙烯酸甲酯和偶氮二异丁腈混合,再在温度为70℃~90℃下反应20min~40min,得到聚合溶液;
步骤三①中所述的甲基丙烯酸甲酯和偶氮二异丁腈的质量比为1000:(2~4);
②、将聚合溶液置于冰水浴中冷却至0℃,再加入VO2纳米颗粒和温敏变色微胶囊,再在搅拌速度为300r/min~400r/min下搅拌反应20min~30min,得到混合溶液Ⅲ;
步骤三②中所述的VO2纳米颗粒的质量与聚合溶液的体积比为(0.02g~0.04g):(20mL~40mL);
步骤三②中所述的温敏变色微胶囊的质量与聚合溶液的体积比为(0.02g~0.04g):(20mL~40mL);
③、将脱木素木材从无水乙醇中取出,再浸入到混合溶液Ⅲ中,再在真空条件下浸渍20min~40min,再将脱木素木材取出,得到第一次浸渍的脱木素木材;
④、将第一次浸渍的脱木素木材再次浸入到混合溶液Ⅲ中,再在真空条件下浸渍20min~40min,再将脱木素木材取出后置于两片玻璃片之间,再在温度为50℃~60℃下干燥3h~5h,得到光温双重响应木质储能材料。
本实施方式步骤三②中所述的温敏变色微胶囊购买自崇裕科技股份有限公司;型号为NCC-1。
本实施方式步骤三④中所述的玻璃片为普通平板玻璃。
本实施方式的优点:
一、本实施方式产品具有高透光率,保留木材大部分优良的理化性质,并且提高其硬度,具有较好的调光储能性能,有望实现冬暖夏凉的美好希冀;
二、本实施方式制备的光温双重响应木质储能材料的安全性高,玻璃为易碎产品,破碎后有较高的危险性,但本实施方式产品具有较高的安全性;
三、本实施方式制备的光温双重响应木质储能材料的透光率高达70%。
本实施方式可获得一种光温双重响应木质储能材料。
具体实施方式二:本实施方式与具体实施方式一不同点是:步骤一①中所述的混合溶液中NaOH的浓度为1.5mol/L~2.5mol/L;所述的混合溶液中Na2SO3的浓度为0.3mol/L~0.4mol/L。其它步骤与具体实施方式一相同。
具体实施方式三:本实施方式与具体实施方式一或二之一不同点是:步骤一②中所述的木材为轻木,厚度为1mm~2mm。其它步骤与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四:本实施方式与具体实施方式一至三之一不同点是:步骤一③中所述的混合溶液Ⅱ中硅酸钠的质量分数为2%~3%;所述的混合溶液Ⅱ中氢氧化钠的质量分数为2%~3%。其它步骤与具体实施方式一至三相同。
具体实施方式五:本实施方式与具体实施方式一至四之一不同点是:步骤一③中所述的混合溶液Ⅱ中硫酸镁的质量分数为0.1%~0.15%;所述的混合溶液Ⅱ中二乙烯三胺五乙酸的质量分数为0.1%~0.15%;所述的混合溶液Ⅱ中H2O2的质量分数为3%~4%。其它步骤与具体实施方式一至四相同。
具体实施方式六:本实施方式与具体实施方式一至五之一不同点是:步骤一④中将初步处理的木基质浸入到混合溶液Ⅱ中,再将混合溶液Ⅱ加热至60℃~70℃,再在温度为60℃~70℃下反应2h~3h,脱木素木材;使用蒸馏水对脱木素木材进行润洗,再浸入到无水乙醇中。其它步骤与具体实施方式一至五相同。
具体实施方式七:本实施方式与具体实施方式一至六之一不同点是:步骤二①中将V2O5加入到浓度为0.1mol/L~0.15mol/L的草酸水溶液中,再在搅拌速度为300r/min~500r/min下搅拌反应2h~3h,得到黄褐色悬浮液;所述的V2O5的质量与浓度为0.05mol/L~0.25mol/L的草酸水溶液的体积比为(0.2g~0.25g):(70mL~80mL)。其它步骤与具体实施方式一至六相同。
具体实施方式八:本实施方式与具体实施方式一至七之一不同点是:步骤二②中将黄褐色悬浮液转移到水热反应釜中,再将水热反应釜密封,将密封的水热反应釜在温度为230℃~240℃下反应23h~24h,再自然冷却至室温,得到反应产物;对反应产物进行离心,收集固体物质;首次使用去离子水对收集的固体物质清洗3次~4次,再使用无水乙醇对收集的固体物质清洗3次~4次,再在温度为50℃~55℃的真空干燥箱中干燥2h~3h,得到VO2纳米颗粒。其它步骤与具体实施方式一至七相同。
具体实施方式九:本实施方式与具体实施方式一至八之一不同点是:步骤三①中将甲基丙烯酸甲酯和偶氮二异丁腈混合,再在温度为75℃~80℃下反应25min~30min,得到聚合溶液;所述的甲基丙烯酸甲酯和偶氮二异丁腈的质量比为1000:(2~3)。其它步骤与具体实施方式一至八相同。
具体实施方式十:本实施方式与具体实施方式一至九之一不同点是:步骤三②中所述的VO2纳米颗粒的质量与聚合溶液的体积比为(0.02g~0.03g):(30mL~40mL);所述的温敏变色微胶囊的质量与聚合溶液的体积比为(0.02g~0.03g):(30mL~40mL)。其它步骤与具体实施方式一至九相同。
采用以下实施例验证本发明的有益效果:
实施例一:一种光温双重响应木质储能材料的制备方法是按以下步骤完成的:
一、制备脱木素木材:
①、将NaOH和Na2SO3溶解到去离子水中,得到混合溶液Ⅰ;
步骤一①中所述的混合溶液中NaOH的浓度为2.5mol/L;
步骤一①中所述的混合溶液中Na2SO3的浓度为0.4mol/L;
②、将木材浸入到混合溶液Ⅰ中,再将混合溶液Ⅰ加热至100℃,再在温度为100℃下加热4h,得到初步处理的木基质;
步骤一②中所述的木材为轻木,厚度为1mm;
③、将去离子水、硅酸钠、氢氧化钠、硫酸镁、二乙烯三胺五乙酸和质量分数为30%的H2O2溶液混合均匀,得到混合溶液Ⅱ;
步骤一③中所述的混合溶液Ⅱ中硅酸钠的质量分数为3%;
步骤一③中所述的混合溶液Ⅱ中氢氧化钠的质量分数为3%;
步骤一③中所述的混合溶液Ⅱ中硫酸镁的质量分数为0.1%;
步骤一③中所述的混合溶液Ⅱ中二乙烯三胺五乙酸的质量分数为0.1%;
步骤一③中所述的混合溶液Ⅱ中H2O2的质量分数为4%;
④、将初步处理的木基质浸入到混合溶液Ⅱ中,再将混合溶液Ⅱ加热至70℃,再在温度为70℃下反应3h,脱木素木材;使用蒸馏水对脱木素木材进行润洗,再浸入到无水乙醇中;
二、制备VO2纳米颗粒:
①、将V2O5加入到浓度为0.15mol/L的草酸水溶液中,再在搅拌速度为300r/min下搅拌反应3h,得到黄褐色悬浮液:
步骤二①中所述的V2O5的质量与浓度为0.15mol/L的草酸水溶液的体积比为0.25g:80mL;
②、将黄褐色悬浮液转移到水热反应釜中,再将水热反应釜密封,将密封的水热反应釜在温度为240℃下反应24h,再自然冷却至室温,得到反应产物;对反应产物进行离心,收集固体物质;首次使用去离子水对收集的固体物质清洗5次,再使用无水乙醇对收集的固体物质清洗5次,再在温度为50℃的真空干燥箱中干燥3h,得到VO2纳米颗粒;
三、制备光温双重响应木质储能材料:
①、将甲基丙烯酸甲酯和偶氮二异丁腈混合,再在温度为80℃下反应30min,得到聚合溶液;
步骤三①中所述的甲基丙烯酸甲酯和偶氮二异丁腈的质量比为1000:3;
②、将聚合溶液置于冰水浴中冷却至0℃,再加入VO2纳米颗粒和温敏变色微胶囊,再在搅拌速度为300r/min下搅拌反应30min,得到混合溶液Ⅲ;
步骤三②中所述的VO2纳米颗粒的质量与聚合溶液的体积比为0.03g:30mL;
步骤三②中所述的温敏变色微胶囊的质量与聚合溶液的体积比为0.03g:30mL;
③、将脱木素木材从无水乙醇中取出,再浸入到混合溶液Ⅲ中,再在真空条件下浸渍30min,再将脱木素木材取出,得到第一次浸渍的脱木素木材;
④、将第一次浸渍的脱木素木材再次浸入到混合溶液Ⅲ中,再在真空条件下浸渍30min,再将脱木素木材取出后置于两片玻璃片之间,再在温度为55℃下干燥4h,得到光温双重响应木质储能材料。
实施例一步骤三②中所述的温敏变色微胶囊购买自崇裕科技股份有限公司;型号为NCC-1。
实施例一步骤三④中所述的玻璃片为普通平板玻璃。
图1为实施例一步骤一②中木材覆盖到图案上的数码照片图;
图2为实施例一步骤一④中得到的脱木素木材覆盖到图案上的数码照片图;
图3为实施例一步骤三④得到的光温双重响应木质储能材料覆盖到图案上的数码照片图;
从图1~图3可知,实施例一制备的光温双重响应木质储能材料具有极高的透光率,可以清晰的观察到其下面的图案。
图4为透射率图,图中1为实施例一步骤一②中木材的透射率曲线,2为实施例一步骤三④得到的光温双重响应木质储能材料的透射率曲线;
从图4可知,实施例一步骤三④得到的光温双重响应木质储能材料在800nm时,透光率高达70%,所以本发明制备的实施例一步骤三④得到的光温双重响应木质储能材料有替换玻璃产品的潜能。
温度调节试验:
取两个正方体落叶松木块,分别在两个正方体落叶松木块的顶面上贴上实施例一步骤三④得到的光温双重响应木质储能材料和玻璃;两个正方体落叶松木块的其他的面(底面、左面、右面、前面和后面)未进行处理;室温下将温度传感器放置在顶面贴上实施例一步骤三④得到的光温双重响应木质储能材料的正方体落叶松木块的顶面上,温度传感器外部连接温度显示器,得到样品1;室温下将温度传感器放置在顶面贴上玻璃的正方体落叶松木块的顶面上,温度传感器外部连接温度显示器,得到样品2;如图5所述;
图5为样品1和样品2在室温下的温度显示数码照片图;
从图5可知,室温为19.3℃。
将样品1和样品2分别在红外光下照射相同时间,数码照片图如图;
图6为样品1和样品2经红外光照射一段时间后的温度显示数码照片图,图6中左侧的温度显示器上显示的31.9℃为样品1,右侧的温度显示器上显示的31.0℃为样品2;
从图6可知,在红外光照射时间相同的情况下,样品1的温度为31.9℃,而样品2的温度为31.0℃;样品1的温度上升速度和幅度比样品2快,这是由于样品1的颜色暗,吸热,所以温度上升快。
图7为图6中的样品再经红外光照射一段时间后的温度显示数码照片图,图7中左侧的温度显示器上显示的64℃为样品1,右侧的温度显示器上显示的80.3℃为样品2;
从图7可知,在红外光照射时间相同且时间较长的情况下,样品1的温度为64℃,而样品2的温度为80.3℃;样品1的温度上升速度和幅度比样品2小许多,原因有以下几点:①、轻木木材本身的温度调节作用;②、VO2纳米颗粒在到达转变温度之后具有较好的红外光屏蔽作用;③、温敏变色微胶囊的储能作用。
图8为图7中关掉红外灯后样品1和样品2的温度,图中左侧的温度显示器上显示的35.2℃为关掉红外灯一段时间后的样品1的温度,右侧温度显示器上显示的22.1℃为关掉红外灯一段时间后的样品2的温度。
从图8可知,关掉红外灯之后,样品2的降温速度小于样品1的速度,原因如下:①、轻木木材本身的温度调节作用;②、温敏变色微胶囊的储能作用。
Claims (10)
1.一种光温双重响应木质储能材料的制备方法,其特征在于一种光温双重响应木质储能材料的制备方法是按以下步骤完成的:
一、制备脱木素木材:
①、将NaOH和Na2SO3溶解到去离子水中,得到混合溶液Ⅰ;
步骤一①中所述的混合溶液中NaOH的浓度为1.5mol/L~3.5mol/L;
步骤一①中所述的混合溶液中Na2SO3的浓度为0.2mol/L~0.6mol/L;
②、将木材浸入到混合溶液Ⅰ中,再将混合溶液Ⅰ加热至95℃~105℃,再在温度为95℃~105℃下加热3h~5h,得到初步处理的木基质;
③、将去离子水、硅酸钠、氢氧化钠、硫酸镁、二乙烯三胺五乙酸和质量分数为30%的H2O2溶液混合均匀,得到混合溶液Ⅱ;
步骤一③中所述的混合溶液Ⅱ中硅酸钠的质量分数为2%~4%;
步骤一③中所述的混合溶液Ⅱ中氢氧化钠的质量分数为2%~4%;
步骤一③中所述的混合溶液Ⅱ中硫酸镁的质量分数为0.05%~0.15%;
步骤一③中所述的混合溶液Ⅱ中二乙烯三胺五乙酸的质量分数为0.05%~0.15%;
步骤一③中所述的混合溶液Ⅱ中H2O2的质量分数为3%~5%;
④、将初步处理的木基质浸入到混合溶液Ⅱ中,再将混合溶液Ⅱ加热至60℃~80℃,再在温度为60℃~80℃下反应2h~4h,脱木素木材;使用蒸馏水对脱木素木材进行润洗,再浸入到无水乙醇中;
二、制备VO2纳米颗粒:
①、将V2O5加入到浓度为0.05mol/L~0.25mol/L的草酸水溶液中,再在搅拌速度为300r/min~500r/min下搅拌反应2h~4h,得到黄褐色悬浮液:
步骤二①中所述的V2O5的质量与浓度为0.05mol/L~0.25mol/L的草酸水溶液的体积比为(0.15g~0.3g):(60mL~100mL);
②、将黄褐色悬浮液转移到水热反应釜中,再将水热反应釜密封,将密封的水热反应釜在温度为220℃~260℃下反应20h~28h,再自然冷却至室温,得到反应产物;对反应产物进行离心,收集固体物质;首次使用去离子水对收集的固体物质清洗3次~5次,再使用无水乙醇对收集的固体物质清洗3次~5次,再在温度为50℃~60℃的真空干燥箱中干燥2h~3h,得到VO2纳米颗粒;
三、制备光温双重响应木质储能材料:
①、将甲基丙烯酸甲酯和偶氮二异丁腈混合,再在温度为70℃~90℃下反应20min~40min,得到聚合溶液;
步骤三①中所述的甲基丙烯酸甲酯和偶氮二异丁腈的质量比为1000:(2~4);
②、将聚合溶液置于冰水浴中冷却至0℃,再加入VO2纳米颗粒和温敏变色微胶囊,再在搅拌速度为300r/min~400r/min下搅拌反应20min~30min,得到混合溶液Ⅲ;
步骤三②中所述的VO2纳米颗粒的质量与聚合溶液的体积比为(0.02g~0.04g):(20mL~40mL);
步骤三②中所述的温敏变色微胶囊的质量与聚合溶液的体积比为(0.02g~0.04g):(20mL~40mL);
③、将脱木素木材从无水乙醇中取出,再浸入到混合溶液Ⅲ中,再在真空条件下浸渍20min~40min,再将脱木素木材取出,得到第一次浸渍的脱木素木材;
④、将第一次浸渍的脱木素木材再次浸入到混合溶液Ⅲ中,再在真空条件下浸渍20min~40min,再将脱木素木材取出后置于两片玻璃片之间,再在温度为50℃~60℃下干燥3h~5h,得到光温双重响应木质储能材料。
2.根据权利要求1所述的一种光温双重响应木质储能材料的制备方法,其特征在于步骤一①中所述的混合溶液中NaOH的浓度为1.5mol/L~2.5mol/L;所述的混合溶液中Na2SO3的浓度为0.3mol/L~0.4mol/L。
3.根据权利要求1所述的一种光温双重响应木质储能材料的制备方法,其特征在于步骤一②中所述的木材为轻木,厚度为1mm~2mm。
4.根据权利要求1所述的一种光温双重响应木质储能材料的制备方法,其特征在于步骤一③中所述的混合溶液Ⅱ中硅酸钠的质量分数为2%~3%;所述的混合溶液Ⅱ中氢氧化钠的质量分数为2%~3%。
5.根据权利要求1所述的一种光温双重响应木质储能材料的制备方法,其特征在于步骤一③中所述的混合溶液Ⅱ中硫酸镁的质量分数为0.1%~0.15%;所述的混合溶液Ⅱ中二乙烯三胺五乙酸的质量分数为0.1%~0.15%;所述的混合溶液Ⅱ中H2O2的质量分数为3%~4%。
6.根据权利要求1所述的一种光温双重响应木质储能材料的制备方法,其特征在于步骤一④中将初步处理的木基质浸入到混合溶液Ⅱ中,再将混合溶液Ⅱ加热至60℃~70℃,再在温度为60℃~70℃下反应2h~3h,脱木素木材;使用蒸馏水对脱木素木材进行润洗,再浸入到无水乙醇中。
7.根据权利要求1所述的一种光温双重响应木质储能材料的制备方法,其特征在于步骤二①中将V2O5加入到浓度为0.1mol/L~0.15mol/L的草酸水溶液中,再在搅拌速度为300r/min~500r/min下搅拌反应2h~3h,得到黄褐色悬浮液;所述的V2O5的质量与浓度为0.05mol/L~0.25mol/L的草酸水溶液的体积比为(0.2g~0.25g):(70mL~80mL)。
8.根据权利要求1所述的一种光温双重响应木质储能材料的制备方法,其特征在于步骤二②中将黄褐色悬浮液转移到水热反应釜中,再将水热反应釜密封,将密封的水热反应釜在温度为230℃~240℃下反应23h~24h,再自然冷却至室温,得到反应产物;对反应产物进行离心,收集固体物质;首次使用去离子水对收集的固体物质清洗3次~4次,再使用无水乙醇对收集的固体物质清洗3次~4次,再在温度为50℃~55℃的真空干燥箱中干燥2h~3h,得到VO2纳米颗粒。
9.根据权利要求1所述的一种光温双重响应木质储能材料的制备方法,其特征在于步骤三①中将甲基丙烯酸甲酯和偶氮二异丁腈混合,再在温度为75℃~80℃下反应25min~30min,得到聚合溶液;所述的甲基丙烯酸甲酯和偶氮二异丁腈的质量比为1000:(2~3)。
10.根据权利要求1所述的一种光温双重响应木质储能材料的制备方法,其特征在于步骤三②中所述的VO2纳米颗粒的质量与聚合溶液的体积比为(0.02g~0.03g):(30mL~40mL);所述的温敏变色微胶囊的质量与聚合溶液的体积比为(0.02g~0.03g):(30mL~40mL)。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201810920330.0A CN108890820B (zh) | 2018-08-13 | 2018-08-13 | 一种光温双重响应木质储能材料的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201810920330.0A CN108890820B (zh) | 2018-08-13 | 2018-08-13 | 一种光温双重响应木质储能材料的制备方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN108890820A true CN108890820A (zh) | 2018-11-27 |
CN108890820B CN108890820B (zh) | 2019-08-27 |
Family
ID=64354149
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201810920330.0A Active CN108890820B (zh) | 2018-08-13 | 2018-08-13 | 一种光温双重响应木质储能材料的制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN108890820B (zh) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110181635A (zh) * | 2019-05-30 | 2019-08-30 | 北京林业大学 | 一种透光性木质储能材料的制备方法 |
CN110328724A (zh) * | 2019-07-24 | 2019-10-15 | 北京林业大学 | 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 |
CN115028796A (zh) * | 2022-07-08 | 2022-09-09 | 北京林业大学 | 一种疏水、热致变色和形状可编辑的透明木质复合材料 |
CN116001048A (zh) * | 2022-12-19 | 2023-04-25 | 南京林业大学 | 一种热致变色压缩透明木材的制备方法 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103420419A (zh) * | 2013-05-07 | 2013-12-04 | 南京航空航天大学 | 水热高温混合合成二氧化钒粉体的方法 |
CN106076385A (zh) * | 2016-06-12 | 2016-11-09 | 江苏大学 | 一种温度响应型复合材料及其制备方法和用途 |
CN106082337A (zh) * | 2016-06-08 | 2016-11-09 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | Vo2(m)纳米线有序阵列及其制备方法 |
CN106243391A (zh) * | 2016-08-05 | 2016-12-21 | 南京林业大学 | 透明木材的制备方法 |
CN106519093A (zh) * | 2016-11-27 | 2017-03-22 | 天津城建大学 | 一种温敏变色有机玻璃的制备方法 |
CN107511900A (zh) * | 2017-07-12 | 2017-12-26 | 宜华生活科技股份有限公司 | 以脱木素木材为原料的热敏变色相变储能木材的制备方法 |
CN108047821A (zh) * | 2017-12-13 | 2018-05-18 | 哈尔滨学院 | 一种光温双响应木百叶窗的制备方法 |
-
2018
- 2018-08-13 CN CN201810920330.0A patent/CN108890820B/zh active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103420419A (zh) * | 2013-05-07 | 2013-12-04 | 南京航空航天大学 | 水热高温混合合成二氧化钒粉体的方法 |
CN106082337A (zh) * | 2016-06-08 | 2016-11-09 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | Vo2(m)纳米线有序阵列及其制备方法 |
CN106076385A (zh) * | 2016-06-12 | 2016-11-09 | 江苏大学 | 一种温度响应型复合材料及其制备方法和用途 |
CN106243391A (zh) * | 2016-08-05 | 2016-12-21 | 南京林业大学 | 透明木材的制备方法 |
CN106519093A (zh) * | 2016-11-27 | 2017-03-22 | 天津城建大学 | 一种温敏变色有机玻璃的制备方法 |
CN107511900A (zh) * | 2017-07-12 | 2017-12-26 | 宜华生活科技股份有限公司 | 以脱木素木材为原料的热敏变色相变储能木材的制备方法 |
CN108047821A (zh) * | 2017-12-13 | 2018-05-18 | 哈尔滨学院 | 一种光温双响应木百叶窗的制备方法 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110181635A (zh) * | 2019-05-30 | 2019-08-30 | 北京林业大学 | 一种透光性木质储能材料的制备方法 |
CN110328724A (zh) * | 2019-07-24 | 2019-10-15 | 北京林业大学 | 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 |
CN115028796A (zh) * | 2022-07-08 | 2022-09-09 | 北京林业大学 | 一种疏水、热致变色和形状可编辑的透明木质复合材料 |
CN116001048A (zh) * | 2022-12-19 | 2023-04-25 | 南京林业大学 | 一种热致变色压缩透明木材的制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN108890820B (zh) | 2019-08-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108890820B (zh) | 一种光温双重响应木质储能材料的制备方法 | |
CN110181635A (zh) | 一种透光性木质储能材料的制备方法 | |
CN105236415B (zh) | 一种核壳型沉淀二氧化硅及其制备方法 | |
CN109049215A (zh) | 一种透明且导电的柔性木材复合材料的制备方法 | |
CN105609753B (zh) | 一维多层多孔纤维状锂离子电池正极材料的制备方法 | |
CN112140264A (zh) | 一种透明纤维素复合材料及其制备方法 | |
CN106602022A (zh) | 一种以硅藻土为原料制备多孔硅/二氧化钛复合负极材料的方法 | |
CN106699612A (zh) | 一种颗粒活性炭用于脱色除杂的方法 | |
CN107687108A (zh) | 一种高强透明纳米纤维素纸的制备方法 | |
CN104587973B (zh) | 以棉布为载体的提铀吸附材料及其制备方法 | |
CN112045811A (zh) | 一种夜光透明木材的制备方法 | |
CN105505264B (zh) | 一种封框胶组合物及其应用 | |
CN106582726A (zh) | 一种Bi4O5Br2中空球及以微乳液为模板的制备方法 | |
CN109796041A (zh) | 一种废旧铅酸蓄电池中隔板分离回收利用方法 | |
CN109346716A (zh) | 一种非木材造纸原料碱处理废液制备C/SiOx复合锂电池负极材料的方法 | |
CN109205619A (zh) | 一种稻壳主要成分的分步提取及利用方法 | |
CN104307490A (zh) | 一种海藻酸盐-柿单宁复合材料的制备方法 | |
CN110900761A (zh) | 含有元素掺杂二氧化钒纳米粉体的透明木基材料及其制备方法和应用 | |
CN111423747B (zh) | 一种释放负离子和远红外线的多孔粉及应用 | |
CN107252675A (zh) | 一种负载型除氟剂及其制备方法 | |
CN209317417U (zh) | 电子级氟化锂装置尾气处理装置 | |
CN106399979B (zh) | 一种用于电致变色的花簇状wo3薄膜的制备方法 | |
CN206617034U (zh) | 一种纯竹复古磁悬浮防雾霾复合窗 | |
CN107827294A (zh) | 一种水污染控制与水资源利用设备 | |
DE112021000399T5 (de) | Verfahren zur Tiefenentsilizierung von Flugasche und Rückgewinnung von Siliziumressourcen |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |